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La théorie des cordes rencontre la gravité quantique

De grands physiciens aux expertises complémentaires se sont associés dans le cadre d'un projet financé par l'UE afin de rechercher les liens manquants entre la théorie des cordes et l'espace-temps.

Technologies industrielles

Parmi les nombreuses tentatives pour unifier la théorie quantique et la gravité, la théorie des cordes est celle qui a retenu le plus d'attention. Ce candidat pour une «théorie du tout» part de l'hypothèse que tout est fait de minuscules cordes. Ces cordes peuvent être en boucle fermée ou présenter des extrémités libres. Elles peuvent vibrer, s'allonger, fusionner ou se diviser. Toutes ces propriétés peuvent expliquer les phénomènes naturels, y compris l'origine de la matière et la structure de l'espace-temps. La clé pour comprendre ces phénomènes réside dans les principes de symétrie qui régissent la théorie des cordes et contrôlent son régime non perturbant. Le projet ISAQS (Integrability, symmetry and quantum space-time), financé par l'UE, s'est attaqué à ce défi formidable. Les chercheurs se sont appuyés sur de récents progrès dans la théorie des cordes de Yang-Mills, ainsi que sur la découverte de branes pluri-coïncidentes fugaces dans la théorie M. L'équipe d'ISAQS a travaillé à de nouvelles techniques pour éclaircir l'apparence et le rôle de l'intégrabilité dans la théorie des cordes. Elles contribuent à déterminer tout le spectre des théories de champ dans la théorie super-symétrique à 4 dimensions de Yang-Mills (SYM). De plus, les scientifiques ont étendu des méthodes puissantes comme l'ansatz de Bethe thermodynamique et des équations non linéaires intégrables, afin de les appliquer à un contexte plus général, comme la théorie SYM. Ils ont aussi caractérisé et catégorisé les conditions aux limites et les défauts de modèles connus. Parmi les nombreux résultats du projet ISAQS, citons une meilleure compréhension d'objets théoriques étendus et notamment de D-branes qui fournissent un lien direct avec les théories de jauge. Les scientifiques ont conçu de nouveaux modèles pour les M-branes, et exploré les symétries dans des théories de champ world-volume. Durant ses quatre années d'activité, le projet ISAQS a organisé plusieurs ateliers pour présenter ses résultats et discuter de nouvelles idées en rapport avec ses objectifs initiaux. Les collaborations établies entre des scientifiques en Asie et en Europe se poursuivront après la fin du projet, pour continuer à éclaircir les mystères de la théorie des cordes.

Mots‑clés

Théorie des cordes, gravité quantique, espace-temps, ISAQS, intégrabilité, théories de jauge

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