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La dynamique des fluides fortement couplés

La dualité jauge/gravité a créé de nouveaux liens entre la gravité et la théorie quantique. Elle a également fourni à des scientifiques financés par l'UE des outils puissants pour approfondir notre compréhension de la dynamique des fluides.
La dynamique des fluides fortement couplés
Au cours des dernières années, des idées théoriques tirées du monde abstrait des formes géométriques ont été introduites dans le domaine de la physique expérimentale de la matière condensée. Ce mélange des genres se base sur la correspondance anti de Sitter / théorie conforme des champs (ADS/CFT), ou dualité jauge/gravité, issue de notions tirées de la théorie des cordes.

La correspondance ADS/CFT a clairement montré sa capacité à élucider divers aspects de la matière en interaction forte. Au cours du projet APPGGD (Applications of the gauge-gravity duality), financé par l'UE, des scientifiques ont exploré des applications possibles dans le domaine de la chromodynamique quantique (QCD).

La QCD est une théorie qui décrit l'interaction qui maintient la cohésion des protons et des neutrons dans un noyau nucléaire. On considère que lorsqu'on chauffe de la matière à des températures suffisamment élevées, un nouvel état de la matière émerge. Cette «soupe» de quarks et de gluons, appelée plasma quark-gluon, a dominé l'Univers dans les premières microsecondes ayant suivi le Big Bang.

Avant le projet APPGGD, la dualité jauge/gravité avait été développée pour une théorie partageant certaines propriétés avec la QCD. Les scientifiques du projet ont traité deux questions encore ouvertes: la situation du point critique dans le diagramme de phase QCD et le court temps de thermalisation de la QCD.

Ils ont également amélioré la vision actuelle de l'évolution du plasma quark-gluon dans le temps et l'espace en tant que fluide relativiste. L'un des résultats les plus importants a été l'estimation des coefficients de transport dans des systèmes de dimension 2+1 et leur réalisation explicite dans le contexte de la dualité jauge/gravité.

Les chercheurs ont également utilisé les outils de la dualité jauge/gravité pour étudier d'autres aspects de la dynamique des fluides relativiste. Les résultats initiaux ont posé les bases nécessaires pour géométriser la turbulence dans des dimensions 2+1 et même lorsqu'on augmente à l'infini le nombre de dimensions spatio-temporelles.

Fait important, la réussite du projet APPGGD a ouvert la voie à l'établissement de nouveaux liens entre la matière condensée et la physique des hautes énergies.

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Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Dynamique des fluides, dualité jauge/gravité, APPGGD, plasma quark-gluon, physique des hautes énergies