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La gravité supersymétrique et les trous noirs

Les trous noirs sont des objets astrophysiques vraiment uniques. Pour les physiciens théoriciens financés par l'UE, ils posent des questions fascinantes qui pourraient offrir un indice pour résoudre les énigmes de la gravitation quantique.
La gravité supersymétrique et les trous noirs
Certaines des questions les plus intéressantes des trous noirs sont liées aux problèmes fondamentaux de la physique contemporaine: la synthèse des idées, mais aussi des concepts de la géométrie espace-temps et de la physique quantique. Au fil des ans, d'importants progrès sur plusieurs aspects des trous noirs ont été réalisés à l'aide de la théorie des cordes.

La théorie des cordes a attiré le plus d'attention, notamment les tentatives d'unifier la gravité à la théorie quantique des particules élémentaires et de leurs interactions. Des physiciens financés par l'UE ont travaillé sur un tel cadre théorique pour la gravité quantique pour décrire la source quantique de la force qui lie les planètes aux étoiles.

Le projet HYPERGRAV (The last piece of the puzzle: Off-shell hypermultiplets in string theory and complex geometry) s'est concentré sur la supersymétrie, associant des bosons et des fermions en supermultiplets. Plus précisément, le projet était centré sur la classe des théories supersymétriques N=2 dans quatre dimensions.

Pour les théories supersymétriques N=2 en quatre dimensions, les supermultiplets de matière ne peuvent pas être hors couche sans introduire un nombre infini de champs auxiliaires. De là, les physiciens ont développé le super-espace classique N=2 où les ensembles infinis de champs auxiliaires ont été encodés de manière contrôlée.

Plus précisément, les physiciens ont correctement cartographié deux actions dérivées impliquant des systèmes de matière de supergravité du super-espace harmonique à projectif. Dans le super-espace harmonique, les champs correspondent aux modes de Fourier sur une bisphère, tandis que dans le super-espace projectif, ils correspondent aux composants d'une expansion de Laurent.

Armés de techniques générales pour construire des systèmes de matière de supergravité, les physiciens ont ensuite porté leur attention sur des actions à dérivés supérieurs. Ils ont étendu ces techniques au cas de cinq et six dimensions – six dimensions étant le plus grand nombre de dimensions où ces supermultiplets peuvent apparaître.

Les résultats d'HYPERGRAV devraient avoir des applications intéressantes dans l'étude de la mécanique des trous noirs. Les termes dérivés supérieurs, y compris ceux impliquant des supermultiplets, ont des effets en grande partie largement inconnus pour l'entropie de Bekenstein-Hawking d'un trou noir.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Trous noirs, gravité quantique, théorie des cordes, HYPERGRAV, supersymétrie