Révolution en physique : nouvelle approche pour unifier les théories !

Révolution en physique : nouvelle approche pour unifier les théories !

Le 8 mars 2025, il a été annoncé que le Dr Wolfgang Wieland, physicien à l'Université Friedrich-Alexander d'Erlangen-Nuremberg (FAU), avait reçu un financement important de la Fondation allemande pour la recherche dans le cadre du programme Heisenberg. L'objectif de son projet est de développer une nouvelle approche pour combiner la théorie quantique et la théorie de la relativité dans des domaines problématiques spécifiques. Les résultats actuels ont été publiés dans la célèbre revue « Classical and Quantum Gravity » et suscitent un grand intérêt au sein de la communauté scientifique.

Les chercheurs sont confrontés à un défi fondamental : les quatre forces fondamentales de l’univers – la gravité, l’interaction électromagnétique, l’interaction faible et l’interaction forte – ne peuvent pas encore être expliquées par une théorie unifiée. Alors que la relativité générale constitue le modèle fondamental de la gravité, la théorie quantique traite des trois autres forces fondamentales. Le problème de l’incompatibilité des deux théories est connu depuis les années 1930, ce qui souligne l’urgence d’une solution.

Le besoin d’unification

La relativité générale est utilisée pour calculer le comportement des grandes masses, tandis que la théorie quantique décrit les plus petites particules. Un modèle unifié est nécessaire pour comprendre des phénomènes tels que le Big Bang et les trous noirs. Dans les trous noirs, où la matière est rassemblée en un point selon la théorie de la relativité, une nouvelle compréhension de la gravité devient nécessaire.

On pense que la gravité quantique pourrait modifier les concepts de causalité et de temps dans des conditions extrêmes. Dans l’environnement critique des trous noirs, les termes « avant » et « après » perdent leur sens. Des décennies de recherche ont conduit au développement de concepts cherchant à unifier ces théories. L'approche de Wieland embrasse l'idée que l'espace et le temps ne sont pas continus, mais constitués de petites portions.

Les approches innovantes de Wieland

Son concept envisage un espace-temps quantifié dans lequel se trouvent des étapes fixes pour les mouvements et les progressions temporelles. Les unités de Planck jouent un rôle crucial à cet égard, en particulier la puissance de Planck, qui représente une limite supérieure calculable pour la puissance de l'univers. Des considérations antérieures suggèrent que la puissance pourrait devenir infiniment grande, rendant les équations mathématiques partielles insolubles. Cependant, les recherches de Wieland montrent qu'il existe une limite supérieure de puissance dans un espace-temps quantifié, en particulier la puissance de Planck de 10 ^ 53 watts.

Si les théories de Wieland sont valables, cela pourrait signifier que la puissance des ondes gravitationnelles peut également être décomposée en quanta. De plus, le projet Heisenberg étudie comment la gravité influence la structure causale du monde.

La gravité quantique, qui, en tant que théorie, vise à unifier la mécanique quantique avec la relativité générale, est un domaine de recherche actif. L’objectif déclaré est qu’une théorie unifiée évite les termes formellement infinis et rende ainsi calculables des cas extrêmes tels que le Big Bang ou les trous noirs. Diverses théories telles que la théorie des cordes et la gravité quantique à boucles sont déjà développées dans ce contexte.[ Wikipédia ] Bien que la gravité soit considérée comme la plus faible des forces élémentaires, elle a des effets considérables dans l'univers.

Les avancées de Wieland pourraient être révolutionnaires dans la compréhension des structures fondamentales de l’univers, encore entourées de nombreux mystères. L’approche de la gravité quantique peut apporter un nouvel éclairage sur de nombreuses questions physiques. Les physiciens espèrent qu’à l’avenir émergera une théorie cohérente qui unifiera toutes les forces connues et dévoilera les secrets du cosmos.