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Les théories du tout, cartographiées

Par Natalie Wolchover

Explorez les mystères les plus profonds à la frontière de la physique fondamentale, et les idées les plus prometteuses avancées pour les résoudre.

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Emily Fuhrman pour Quanta Magazine, avec texte de Natalie Wolchover et direction artistique de Olena Shmahalo.

Depuis l’aube de la civilisation », écrit Stephen Hawking dans son best-seller international Une brève histoire du temps, « les gens ne se sont pas contentés de voir les événements sans lien entre eux et inexplicables. Ils ont cherché à comprendre l’ordre sous-jacent du monde ».

Dans leur quête d’une description unifiée et cohérente de l’ensemble de la nature – une « théorie du tout » – les physiciens ont déterré les racines pivotantes reliant des phénomènes toujours plus disparates. Avec la loi de la gravitation universelle, Isaac Newton a lié la chute d’une pomme aux orbites des planètes. Albert Einstein, dans sa théorie de la relativité, a tissé l’espace et le temps en un seul tissu, et a montré comment les pommes et les planètes tombent le long des courbes de ce tissu. Et aujourd’hui, toutes les particules élémentaires connues s’intègrent parfaitement dans une structure mathématique appelée le modèle standard. Mais nos théories physiques restent criblées de désunions, de trous et d’incohérences. Telles sont les questions profondes auxquelles il faut répondre dans la quête de la théorie du tout.

Notre carte de la frontière de la physique fondamentale, élaborée par la développeuse interactive Emily Fuhrman, pondère les questions en fonction de leur importance pour l’avancement du domaine. Il semble naturel d’accorder le plus grand poids à la quête d’une théorie de la gravité quantique, qui engloberait la relativité générale et la mécanique quantique dans un cadre unique. Dans leur travail quotidien, cependant, de nombreux physiciens se concentrent davantage sur la recherche de la matière noire, la résolution du problème de hiérarchie du modèle standard et la réflexion sur les trous noirs, ces mystérieux avaleurs d’espace et de temps. Pour chaque question, la carte présente plusieurs propositions de solutions. Les relations entre ces propositions forment un réseau d’idées.

La carte fournit des descriptions concises de théories très complexes ; apprenez-en davantage en explorant les liens vers des dizaines d’articles et de vidéos, et votez pour les idées que vous trouvez les plus élégantes ou prometteuses. Enfin, la carte est vaste, mais pas exhaustive ; les propositions d’ajouts sont les bienvenues ci-dessous.

Via https://www.quantamagazine.org/frontier-of-physics-interactive-map-20150803/