"rien ne va plus en physique" ou comment remettre la théorie des cordes à sa place

Bonjour,

Venant de terminer le bouquin cité en titre, je pense qu'il mérite un petit résumé que je vais humblement coucher ici.

L'auteur, Lee Smolin est un physicien théoricien ayant touché à un peu tout en cosmologie et il aborde les limites des découvertes effectives réalisées depuis 30 ans en physique de l'unification.

Il part du principe que la physique actuelle est confrontée à 5 enjeux majeurs auxquels elle n'a pas de réponse satisfaisante à apporter :

- réunir relativité générale et mécanique quantique dans une théorie unique de la nature

- donner un sens aux fondements de la mécanique quantique, indépendamment de la mesure

- unifier dans une théorie les particules et les forces

- justifier les constantes caractéristiques du modèle standard de la physique des particules

- expliquer l'énergie noire et la matière noire

S'ensuit une description diachronique de la révolution des premières décennies du XX ème siècle, tant en relativité générale que mécanique quantique mais aussi les prémices des suites possibles jusqu'aux années 1980 et suivantes, avec leurs forces et leurs limites, qu'il résumé par les 5 questions fondamentales citées plus haut, en lançant une première pique contre la .

Il introduit ensuite selon lui une approche de l'unification qu'il ne voit que par une indépendance avec le fond (géométrie de l'espace non présupposée) et décrit les difficultés rencontrées pour l'unification de la RG et de la MQ, qu'on parte de l'une ou de l'autre pour absorber sa petite soeur, ce qui le conduit naturellement à présenter la théorie des cordes au travers des cheminements des chercheurs en place qu'il a fréquenté.

Il passe donc en revue les deux "révolutions" de la théorie des super cordes, la première via la démonstration de la finitude et cohérence de la théorie basée sur une approche super symétrique à 10 dimensions et la seconde par E. Witten sur l'unification des théories des cordes. Tout ceci en n'oubliant jamais de préciser à quel point le focus a été mis sur cette théorie au détriment de n'importe quelle autre approche, légitimité uniquement acquise à l'aide d'un critère esthétique puisqu'aucune preuve nouvelle de l'intérêt de ces nouveaux modèles n'a été apporté, ce qui l'amène à la nommer "théorie de tout ce qu'on veut", notamment du fait que n'importe quelle théorie des cordes marchera à décrire l'univers pour autant qu'on sache choisir celle qui convient avec les bons paramètres. Il n'en décrit ensuite pas moins que les vrais réussites de la théorie des cordes et notamment l'unification des la RG et MQ, 1er challenge de la physique moderne, pour analyser ce qu'elle apporte, pour au bilan être très circonspect sur ce point puisque la théorie unifie bien sur le papier mais est incapable de dépasser le stade de la conjecture (il distingue dans son ouvrage plusieurs niveaux de maturité de réflexion des chercheurs : intuition puis conjecture et enfin théorie réfutable).

Il souligne aussi l'extrémisme de certains cordistes qui n'hésitent pas à placer le critère esthétique au delà de la nécessité de preuves que la théorie marche bien, comme Susskind qui adopte un principe anthropique pour ne pas avoir de comptes à rendre.

Une fois les cordes remisées au placard, il décrit les modèles alternatifs et pistes recentes en cours de construction, notamment "le sien" (gravitation quantique à boucle) tout en soulignant qu'aucun ne part de fondements réellement nouveaux par rapport à ceux de la RG et MQ.

Enfin, l'extrême focalisation sur la théorie des cordes (trust de la quasi totalité des crédits de recherche et postes aux US) l'amène à réfléchir sur le système "sociologique" de la physique théorique qui s'est mis en place, bien loin d'une approche rationnelle de la science (la préface d'A. Connes est explicite de ce point de vue).

Au bilan un bon bouquin pour conclure qu'on sait qu'on ne sait toujours pas réaliser le rêve d'une théorie unifiée de l'univers , au delà contrairement de ce que l' approche marketing de la théorie des cordes pourrait laisser à penser.

A noter l'absence d'équations, il exploite tout avec les mains, ce qui ne gêne pas le déroulé, des notes et une bibliographie très ouverte sont là pour étayer une approche objective (mais mordante) du sujet.

Merci pour le résumé,

Un néophyte peut-il s'y attaquer ou faut-il avoir des prérequis conséquents pour la compréhension générale de ce bouquin?

Merci pour le résumé,

Un néophyte peut-il s'y attaquer ou faut-il avoir des prérequis conséquents pour la compréhension générale de ce bouquin?

Il me semble que oui, il ne cherche pas à diaboliser la théorie des cordes mais il démonte tout le système qui s'est construit autour en prenant beaucoup de recul (approche synthétique et panoramique où les détails techniques sont peu utiles).

Poussin , j' aime bien ta phrase

"on ne sait toujours pas réaliser le RÊVE d'une théorie unifiée de l' univers "

il est vrai que pour l' instant,l' idée de pouvoir unifiée n' ai présente que dans les têtes , même si certains s'accrochent, ce rêve risque de durer longtemps , quand on voit la complexité de quoi on parle ,le mot rêve me parait adéquates , et me fait sourire .

Poussin , j' aime bien ta phrase

"on ne sait toujours pas réaliser le RÊVE d'une théorie unifiée de l' univers "

il est vrai que pour l' instant,l' idée de pouvoir unifiée n' ai présente que dans les têtes , même si certains s'accrochent, ce rêve risque de durer longtemps , quand on voit la complexité de quoi on parle ,le mot rêve me parait adéquates , et me fait sourire .

Effectivement,quand on voit la taille des 5 challenges à relever pour la physique théorique, il y a de quoi changer de voie

Ceci dit le bouquin de Smolin à l'intérêt de bien poser la question, voire les questions, pas uniquement d'un point de vue technique mais aussi sociologique et humain sur la meilleure façon de faire de la science et ça vaut son pesant de cacahuètes, il en égratigne plus d'un, notamment les chantres de la MQ qu'il considère comme perdus à s'attacher à une théorie dépendante du fond...

Moi qui n'avait pas trop suivi les évolutions de la physique théorique depuis mon entrée dans la vie professionnelle (1996), ça remet bien les pendules à l'heure (quand j'avais demandé à Roland Lehoucq de me conseiller un bouquin sur la théorie des cordes en complément du "cosmologie "primordiale" -dont je vous doit une fiche de lecture mais comment dire, c'est ardu -, il m'avait suggéré celui de Smolin...).

Poussin , et bin tu as de bon conseiller , il a écrit pas mal , j' aime bien son style et il fait travailler les neurones avec à la base de simples questions, biensur je parle de ton conseiller là , j'espère que tu le connais pas personnellement sinon tu fait un envieux , et le livre ta vraiment charmer on dirait , une info pour le trouver facilement?

Poussin , et bin tu as de bon conseiller , il a écrit pas mal , j' aime bien son style et il fait travailler les neurones avec à la base de simples questions, biensur je parle de ton conseiller là , j'espère que tu le connais pas personnellement sinon tu fait un envieux , et le livre ta vraiment charmer on dirait , une info pour le trouver facilement?

mon conseiller était mon prof de colles de physique en prépa sinon le livre de smolin en édition de poche se trouve facilement (amazon entre autres...) et ne coute pas un bras. Effectivement on en ressort avec un panorama assez complet de la situation (même si je suis mal placé pour me faire une opinion étayée, en toute humilité) et les réflexions sur la recherche scientifique (au moins dans son pays) signent une prise de hauteur très rafraichissante. Par contre coté technique il faut chercher ailleurs, ce n'est pas sa finalité première

Pour info, il y a une vieille discussion à ce sujet avec là aussi un compte-rendu de lecture : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=21826 .

J'avais lu le livre entre temps et, vu que j'avais été effrayé par le livre de vulgarisation de B. Greene (L'univers élégant), qui décrivait une théorie mathématique et pas physique, et tellement spéculative que j'appelle ça de la science-fiction - et pourtant c'est un « cordiste » - je me suis facilement laissé emporter par les arguments de Smolin. Oui, rien ne va plus en physique...

Ouppsss désolé pour le doublon, je vais demander le déplacement dans le premier fil...

...et je partage ton avis sur le coté extrêmement mathématique de la théorie au détriment du sens physique.

Non non, pas de déplacement : ce n'est pas un doublon après six ans ! Je signalais l'autre discussion juste parce qu'il y avait là aussi un compte-rendu de lecture (et je m'en souviens parce que c'est suite à ça que j'ai acheté le livre).

Merci de ton commentaire !

Une chose qui m'a frappé c'est qu'effectivement rien de concret n'est sorti de tout ça malgré les doses de concepts travaillés, il décrit bien la spirale théoricienne pure qui s'est emparé du domaine, se déconnectant progressivement davantage de la nécessité contradictoire de l'expérience.

Ceci dit, l'ouvrage montre aussi à quel point ces domaines sont devenus des spécialités extrêmes : les approfondissements techniques sont quasi inexistants, j'essaie de me coltiner un ouvrage qui le ferait ("cosmologie primordiale") et ça vole vraiment très haut (surtout quand on ne fait pas ça tous les jours), c'en est presque déprimant de ne pouvoir embrasser le savoir du domaine comme à une époque où l'honnête homme pouvait le faire

j'essaie de me coltiner un ouvrage qui le ferait ("cosmologie primordiale") et ça vole vraiment très haut (surtout quand on ne fait pas ça tous les jours), c'en est presque déprimant de ne pouvoir embrasser le savoir du domaine comme à une époque où l'honnête homme pouvait le faire

Bonjour, je te suis totalement sur ce terrain car le travail d'Uzan / Peter est gigantesque même lorsque l'on a réussi à venir plus ou moins à bout d'"à la découverte des lois de l'univers" de Penrose. Par ailleurs, sur le point de donner un sens à la Mécanique Quantique, j'aime bien l'approche de F. Laloë (ENS) : "comprenons-nous vraiment la mécanique quantique"