Théorie des cordes : qu’est-ce que c’est ?

Lorsqu’on parle de la théorie des cordes, il n’est pas étonnant de se perdre un peu. En réalité, le mot corde peut prêter à confusion, car il peut être compris sous plusieurs sens. Toutefois, il faut observer que cette théorie fait partie intégrante d’un domaine bien déterminé. Un décryptage de cette théorie est donc nécessaire.

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Le domaine de la théorie des cordes

Avant toute chose, il convient d’observer que la théorie des cordes fait partie intégrante du domaine de la physique. Elle concerne une partie de la physique en particulier : il s’agit de la physique quantique. Ainsi, la physique quantique est le domaine qui a principalement trait aux particules et aux atomes. Pour comprendre la théorie des cordes, il faut garder à l’esprit qu’elle est donc intrinsèquement liée aux différentes qui existent entre les particules et les atomes. Mais qu’est-ce que c’est en réalité ?

La théorie des cordes : de quoi s’agit-il concrètement ?

Il faudrait considérer la théorie des cordes comme une conception qui vient apporter un coup de nouveau dans la physique quantique. Ce concept vise principalement à uniformiser les différentes interactions fondamentales dans le domaine de la physique. Au titre de ces interactions fondamentales, il y a la gravitation.

De façon générale, pour décrire une particule élémentaire, on prenait en compte le corps physique de la particule. Supposons par exemple que le corps physique de la particule est représenté par une bille. En prenant en compte la gravité, on se rend compte que la bille possède des attributs quantiques, tel que la masse ou la charge électrique.

Avec la théorie des cordes, il ne s’agira plus de considérer de telles conceptions. Ici, la bille n’est plus physique. Elle serait donc représentée par un bout d’espace d’une taille relativement petite. Ce bout d’espace présente une dimension. C’est cette dimension qui est appelée corde.

Cette corde présente la particularité de vibrer d’une certaine manière. Ce sont les différentes façons dont les cordes vibrent qui nous permettent d’identifier les particules. Il peut s’agir par exemple d’électrons, de photons ou de protons.

Ainsi, il faut comprendre que ce sont ces différents types de particules qui sont représentées par une corde. Bien sûr, ces cordes sont considérées comme étant des petits bouts d’espace qui présente un caractère unidimensionnel, ce bout d’espace étant donc en mesure de vibrer.

La théorie des cordes et ses implications

Si on considère la théorie des cordes, on suppose donc en gros que les différentes particules sont représentées par des cordes qui vibrent. Dans la mesure où il existe une myriade de particules, la théorie des cordes consisterait donc à ce que toutes ces particules élémentaires (qui devaient être en théorie différentes) soient unifiées.

De plus, il est possible de comparer ces cordes à un système de porte. Étant donné que les portes peuvent être ouvertes et fermées, la théorie des cordes voudrait donc que les particules soient unifiées en deux familles différentes. Il s’agirait donc de la famille des cordes fermées et de la famille des cordes ouvertes.

• Une corde ouverte : on dit qu’une corde est ouverte lorsque cette dernière présente deux extrémités libres. Dans un tel cas, il faut considérer que c’est entre ces deux extrémités que les vibrations se manifestent.
• Une corde fermée : pour ce qui est de la corde fermée, elle se représenterait sous une forme de boucles. C’est donc à l’intérieur de cette boucle que se déroulent les vibrations.

La théorie des cordes : le hic !

Le problème qui se pose dans la théorie des cordes est le suivant : la matière n’est pas indépendante de l’espace et du temps. En effet, si on considère la théorie des cordes telle qu’elle est, cela suppose que les particules élémentaires sont virtuelles. Dans un tel cas, la matière de ces particules serait indépendante du cadre spatio-temporel. Toutefois, les particules existent bel et bien et elles sont comprises dans l’espace et le temps.

Cela signifie que si la théorie des cordes doit fonctionner, elle doit impérativement prendre en compte le cadre spatio-temporel. Ce cadre spatio-temporel se définit généralement sous une conception de trois dimensions d’espace pour une dimension de temps. Cela suppose que si la théorie des cordes doit être effective, il est nécessaire que les cordes aient besoin d’espaces supplémentaires (10 dimensions d’espace par exemple).

Toutefois, on se demande bien où pourraient être ces dimensions supplémentaires. La question reste posée, car aucune étude ne montre actuellement qu’il existe des dimensions d’espaces en plus de celles qu’on connaît.

Néanmoins, si ces dimensions supplémentaires existent, cela voudrait dire qu’il serait également possible d’ouvrir des dimensions temporelles. Il nous serait ainsi facile de les maîtriser et de les modifier. En des termes plus clairs, cela nous permettrait de voyager dans le temps.

Cela se tient, dans la mesure où s’il est possible de modifier les dimensions temporelles, le voyage dans le passé serait tout à fait possible. Or actuellement, la conception du voyage dans le temps n’est aperçue et envisagée que dans la science-fiction. La théorie des cordes pourrait-elle nous ouvrir les portes vers le voyage dans le temps ? Pour le moment, rien n’est sûr à ce propos.