Théorie des cordesEn physique fondamentale, la théorie des cordes est un cadre théorique dans lequel les particules ponctuelles de la physique des particules sont représentées par des objets unidimensionnels appelés cordes. La théorie décrit comment ces cordes se propagent dans l'espace et interagissent les unes avec les autres. Sur des échelles de distance supérieures à l'échelle de la corde, cette dernière ressemble à une particule ordinaire, avec ses propriétés de masse, de charge et autres, déterminées par l'état vibratoire de la corde.
Extra dimensionsIn physics, extra dimensions are proposed additional space or time dimensions beyond the (3 + 1) typical of observed spacetime, such as the first attempts based on the Kaluza–Klein theory. Among theories proposing extra dimensions are: Large extra dimension, mostly motivated by the ADD model, by Nima Arkani-Hamed, Savas Dimopoulos, and Gia Dvali in 1998, in an attempt to solve the hierarchy problem. This theory requires that the fields of the Standard Model are confined to a four-dimensional membrane, while gravity propagates in several additional spatial dimensions that are large compared to the Planck scale.
Principe holographiquevignette|Cette image est une reconstruction assez fidèle d'une image du collecteur de Calabi-Yau qui apparaît comme une figure dans l'article : Leonard Susskind (novembre 2003). "Superstrings (Features : November 2003)". Physics World 16 (11). En physique théorique, le principe holographique est une conjecture spéculative dans le cadre de la théorie de la gravité quantique, proposée par Gerard 't Hooft en 1993 puis améliorée par Leonard Susskind en 1995. Son nom métaphorique vient de l'analogie avec l'holographie.
Histoire de la théorie des cordesCet article résume l'histoire de la théorie des cordes. La théorie des cordes est une théorie de la physique moderne qui tente d'unifier la mécanique quantique (physique aux petites échelles) et la théorie de la relativité générale (nécessaire pour décrire la gravitation de manière relativiste). La principale particularité de la théorie des cordes est que son ambition ne s'arrête pas à cette réconciliation, mais qu'elle prétend réussir à unifier les quatre interactions élémentaires connues, on parle de théorie du tout ou de théorie de grande unification.
DimensionLe terme dimension, du latin dimensio « action de mesurer », désigne d’abord chacune des grandeurs d’un objet : longueur, largeur et profondeur, épaisseur ou hauteur, ou encore son diamètre si c'est une pièce de révolution. L’acception a dérivé de deux façons différentes en physique et en mathématiques. En physique, la dimension qualifie une grandeur indépendamment de son unité de mesure, tandis qu’en mathématiques, la notion de dimension correspond au nombre de grandeurs nécessaires pour identifier un objet, avec des définitions spécifiques selon le type d’objet (algébrique, topologique ou combinatoire notamment).
RéalitéLa réalité désigne l’ensemble des phénomènes considérés comme existant effectivement. Ce concept désigne ce qui est physique, concret, par opposition à ce qui est imaginé, rêvé ou fictif. Si l'usage du mot est initialement philosophique, particulièrement dans sa branche ontologique, il a intégré le langage courant et donné lieu à des usages spécifiques, notamment en science. Le Dictionnaire Larousse donne de « réalité » (du latin médiéval realitas, du latin classique realis, de res, « chose ») les définitions suivantes : ; ; ; .
Dualité de cordesEn théorie des cordes ou des supercordes on appelle dualité une équivalence physique entre deux modèles construits a priori de façon différente. Par exemple comme on va le voir plus bas, la théorie des cordes bosonique à 26 dimensions compactifiée sur un cercle de rayon est équivalente à la même théorie bosonique mais compactifiée cette fois sur un cercle de rayon . Cette dualité porte le nom de dualité T.
Théorie MLa théorie M est une théorie physique devant unifier les différentes versions de la théorie des supercordes. L'existence de cette théorie fut conjecturée par Edward Witten en 1995, lors d'un colloque sur la théorie des cordes à l'Université de Californie du Sud. Cette annonce engendra un tourbillon de nouvelles recherches, qu'on a appelé la . Selon Witten le M de théorie M peut signifier magie, mystère ou membrane au choix, et le véritable sens ne s'imposera que quand la théorie sera formulée définitivement.
Théorie de champs de cordesString field theory (SFT) is a formalism in string theory in which the dynamics of relativistic strings is reformulated in the language of quantum field theory. This is accomplished at the level of perturbation theory by finding a collection of vertices for joining and splitting strings, as well as string propagators, that give a Feynman diagram-like expansion for string scattering amplitudes. In most string field theories, this expansion is encoded by a classical action found by second-quantizing the free string and adding interaction terms.
Réalité virtuellevignette|250x250px|Personnel de l'U.S. Navy utilisant un simulateur de parachute. L'expression « réalité virtuelle » (ou multimédia immersif ou réalité simulée par ordinateur) renvoie typiquement à une technologie informatique qui simule la présence physique d'un utilisateur dans un environnement artificiellement généré par des logiciels. La réalité virtuelle crée un environnement avec lequel l'utilisateur peut interagir. La réalité virtuelle reproduit donc artificiellement une expérience sensorielle, qui peut inclure la vue, le toucher, l'ouïe et l'odorat (visuelle, sonore ou haptique).
Diagramme de Feynmanupright=1.2|vignette|Diagramme de Feynman : un électron et un positron (e- et e+) s'annihilent en produisant un photon virtuel (en bleu) qui devient une paire quark-antiquark (q et q̄), puis l'antiquark émet un gluon (en vert). Le temps est ici en abscisse, de gauche à droite ; l'espace est en ordonnée.Les flèches symbolisent le type de l'objet (particules ">", vers le futur, et anti particule "
Principe cosmologiqueLa cosmologie ne peut s’envisager qu’en faisant des hypothèses simplificatrices que l’on appelle des « principes cosmologiques ». Sans cet artifice, il faudrait en effet connaître les vitesses et les positions de toutes les particules dans l’espace, ce qui est tout simplement impossible. On distingue actuellement quatre grands principes : Le principe cosmologique d'homogénéité et d'isotropie ; Le principe cosmologique parfait (ou d'équivalence temporelle) ; Le principe cosmologique global ; Le principe cosmologique de l'Univers fractal.
Réalité augmentéeLa réalité augmentée est la superposition de la réalité et d'éléments (sons, images 2D, 3D, vidéos) calculés par un système informatique en temps réel. Elle désigne souvent les différentes méthodes qui permettent d'incruster de façon réaliste des objets virtuels dans une séquence d'images. Elle s'applique aussi bien à la perception visuelle (superposition d'images virtuelles aux images réelles) qu'aux perceptions proprioceptives comme les perceptions tactiles ou auditives.
Théorie des supercordesthumb|Vue d'artiste de la théorie des supercordes. La théorie des supercordes est une tentative pour expliquer l'existence de toutes les particules et forces fondamentales de la nature, en les modélisant comme les vibrations de minuscules cordes supersymétriques. Au début du , elle est considérée comme la plus féconde des théories pour une gravité quantique, même si elle souffre des mêmes défauts que la théorie des cordes en raison de l'impossibilité de la vérifier par l'expérimentation.
Leonard SusskindLeonard Susskind, né le à New York, est un physicien américain qui occupe la chaire Felix Bloch de physique théorique à l'université Stanford, et qui est directeur du Stanford Institute for Theoretical Physics. Ses domaines de recherche incluent la théorie des cordes, la théorie quantique des champs, la mécanique quantique statistique et la cosmologie quantique. Il est membre de la National Academy of Sciences, de l'American Academy of Arts and Sciences, est membre associé de la Perimeter Institute for Theoretical Physics de la Faculté du Canada et professeur distingué de la Korea Institute for Advanced Study.
Symétrie miroirEn géométrie algébrique et en physique théorique, la symétrie miroir est une relation entre des objets géométriques appelés variétés de Calabi–Yau. Le terme fait référence à une situation où deux variétés de Calabi–Yau ont une apparence géométrique très différente mais sont néanmoins équivalentes lorsqu'elles sont utilisées comme dimensions supplémentaires de la théorie des cordes. La symétrie miroir a été découverte par des physiciens.
Cosmologie inhomogèneLa cosmologie inhomogène signifie normalement l'étude de la structure de l'Univers et de son expansion ou bien avec une solution exacte cosmologique de l'équation d'Einstein, c'est-à-dire un espace-temps (une variété lorentzienne) induite d'une métrique, ou bien avec une méthode de calcul des moyennes spatiales ou spatio-temporelles. Ces modèles ont pour but de prendre en compte l'inhomogénéité de la distribution de la matière à l'époque de la formation des grandes structures afin de modéliser ou bien une structure telle qu'un grand vide ou un amas de galaxies, ou bien l'Univers, souvent en traitant l'énergie sombre comme hypothèse superflue.
Espace-tempsEn physique, l'espace-temps est une représentation mathématique de l'espace et du temps comme deux notions inséparables et s'influençant l'une l'autre. En réalité, ce sont deux versions (vues sous un angle différent) d'une même entité. Cette conception de l'espace et du temps est l'un des grands bouleversements survenus au début du dans le domaine de la physique, mais aussi pour la philosophie. Elle est apparue avec la relativité restreinte et sa représentation géométrique qu'est l'espace de Minkowski ; son importance a été renforcée par la relativité générale.
Inflation cosmiquevignette |upright=1.5 |Inflation cosmique (en beige), avant seconde. L'inflation cosmique est un modèle cosmologique s'insérant dans le paradigme du Big Bang lors duquel une région de l'Univers comprenant l'Univers observable a connu une phase d'expansion très rapide qui lui aurait permis de grossir d'un facteur considérable : au moins 10 en un temps extrêmement bref, compris entre 10 et 10 secondes après le Big Bang. Ce modèle cosmologique offre une solution à la fois au problème de l'horizon et au problème de la platitude.
Constante cosmologiqueLa constante cosmologique est un paramètre ajouté par Einstein en février 1917 à ses équations de la relativité générale (1915), dans le but de rendre sa théorie compatible avec l'idée qu'il avait alors d'un Univers statique. La constante cosmologique est notée . Elle a la dimension d'une courbure de l'espace, . Depuis la fin des années 1990, les développements de la cosmologie ont montré que l'expansion de l'Univers, interprétée en termes de masse et d'énergie, pouvait être attribuée à 68 % à une « énergie sombre » dont l'effet est celui de la constante cosmologique.
