La Superforce
Encore plus fort! cette "théorie de Tout" unifie la gravitation et l'interaction électronucléaire de la théorie GUT. Les 4 interactions du début ne serait donc que les 4 facettes d'une même interaction, surnommée la Superforce, qui règnait à l'origine ultime des temps à une énergie titanesque de 1019GeV.Cette énergie n'était possible qu'avec un Univers hyperdense d'un diamètre équivalent à 10-33 m (Par comparaison, un proton mesure 10-15 m)! Voir big bang....
Cette très hypothétique Superforce unifierait toutes les particules connues (plus d'autres inconnues) en faisant appel à deux autres super-théories:
- la supersymétrie
- les supercordes
La SupersymétrieIl existe en fait plusieurs théories de supersymétrie rassemblées sous l'acronyme SuSY.
Nous avons vu précédemment que chaque interaction peut être modélisée mathématiquement par champ de forces doté d'une certaine symétrie. Les physiciens rêvent donc d'unifier toutes les interactions existantes en une seule Superforce, laquelle aurait comme propriété une supersymétrie qui unirait les fermions (particules de matière) aux bosons (particules de force).
La supersymétrie transforme la fonction d'onde (représentation mathématique de l'état quantique) d'une particule ordinaire en celle d'une hypothétique superparticule (appelée sparticule) en modifiant d'une demi-unité la valeur de son spin (rotation de la particule sur elle-même). Avec SuSY, le nombre total de particules va donc doubler!Chaque particule va donc être associée à une sparticule correspondante:
| PARTICULES | spin | SPARTICULES | spin | |
| BOSON | photon | 1 | photino | 1/2 |
| BOSON | gluons | 1 | gluinos | 1/2 |
| BOSON | W+, W-, Z0 | 1 | winos, zino | 1/2 |
| BOSON | graviton | 2 | gravitino | 3/2 |
| BOSON | Higgs | 1 | Higgsino | 1/2 |
| FERMION | quarks | 1/2 | squarks | 0 |
| FERMION | lepton : électron | 1/2 | slepton : sélectron | 0 |
| FERMION | lepton : muon | 1/2 | slepton : smuon | 0 |
| FERMION | lepton : tau | 1/2 | slepton : stau | 0 |
| FERMION | lepton : neutrinos | 1/2 | slepton : sneutrinos | 0 |
Ces sparticules seraient aussi des particules super...lourdes: Pour le moment, auncun collisionneur n'est capable d'en détecter et cette théorie n'a pas été confirmée par l'expérience.
Les SupercordesSelon cette théorie révolutionnaire, les particules élémentaires ne sont plus considérées comme des points, mais comme de petites cordes.
On parle de supercordes car cette théorie obéit aux lois de la supersymétrie. Certaines cordes se refermeraient en boucles, d'autres seraient ouvertes et comporteraient donc deux extrémités. Mais leur longueur à toutes seraient des milliards de milliards de fois inférieure à celle d'un noyau d'atome. A plus grande échelle, elles apparaîtraient comme de simples points et l'on retrouverait alors l'aspect de nos particules "habituelles".L'échelle de dimension des supercordes approche donc 10-33 cm, c'est-à-dire la longueur limite de Planck.
Quel intérêt à imaginer une corde ?
C'est tout simple: une corde peut vibrer.
Si bien que dans la théorie des supercordes, toutes les particules existantes ne seraient en fait que différents modes de vibration (ouharmoniques) d'une seule et unique supercorde!
Une corde peut vibrer selon des harmoniques de plus en plus complexes qui correspondraient à des particules de plus en plus massives...
Alors que les écrivains de Science-Fiction nous font rêver avec la 4ème dimension (qui n'est en fait que le temps lui-même), les théoriciens des supercordes font mieux: ils nous expliquent que le matière n'est finalement constituée que de cordes à 10 dimensions!
Ne cherchez pas à vous représenter un tel espace-temps: c'est impossible pour nous qui vivons enfermés dans 3 dimensions spatiales.
Mais alors, où sont ces 6 dimensions cachées qui s'additionnent à nos 4 dimensions spatio-temporelles habituelles?
Imaginez d'abord que notre Univers à 3 dimensions spatiales se réduise à une seule dimension... Vous seriez désormais un modeste point ne pouvant se déplacer que sur une droite.
Ensuite imaginez (encore un effort!) que l'on introduise une nouvelle dimension enroulée sur elle-même avec un diamètre très petit...si petit que cette dimension cachée est imperceptible à notre échelle habituelle. Vous pourriez théoriquement, comme tout point moyen, faire le tour de cette "dimension-spaghetti" si elle n'était pas si petite.
Il faut donc s'imaginer ces 6 mystérieuses dimensions enroulées sur elles-mêmes sur un diamètre de 10-33 cm, la fameuse et mystérieuselongueur de Planck au-delà de laquelle notre physique humaine semble incapable de décrire le monde.
L'interaction de deux supercordes est par contre facile à imaginer. Lorsque deux supercordes interagissent, elles se fondent l'une dans l'autre, et elles peuvent par la suite se scinder à nouveau en plusieurs supercordes d'harmonie différente.
Il faut avouer qu'il n'existe, non pas une, mais cinq familles de théories des supercordes qui s'opposent radicalement. Néanmoins, des progrès récents conduisent à penser que ces différentes théories ne sont que des cas limites d'une théorie unique appelée théorie M, laquelle décrirait les interactions de petites cordes et membranes...
Hélas, les dimensions des supercordes sont hors de portée des collisionneurs actuels et aucun résultat expérimental n'a été obtenu pour confirmer l'existence des supercordes.
 crazyflash: La Superforce soit avec toi! |
| Les preux physiciens armés de collisionneurs ont un but sacré: La quête de la Superforce. Pour atteindre ce saint concept, ils doivent au préalable unir, une par une, les 4 forces de Dame Nature et découvrir ces nouvelles interactions :
|
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire