LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD/ NOV 2018 -2 : "Perdus dans les MATHS ! Comment la Beauté peut conduire à l’errance de la PHYSIQUE ! «

Hier  ,vous a été présenté un exemple  qui illustre à quel point  la science physicienne  humaine   intervient de plus en plus dans  les procédures quotidiennes de notre existence  ….Le kilo n’est plus  la répétition  d’un étalon de poids   , conservé comme une icône sous azote  inerte  et dans un coffre-fort  ( car il est en platine iridié !) ,mais  le résultat de mesures basées  sur les lois que nous avons progressivement dégagées de notre étude  expérimentale de la nature …….

Je vais vous présenter aujourd’hui les traductions  d’articles récents   sur les interrogations  que se posent les physiciens  sur l’histoire de l’univers  …. C  ‘est le sujet que j’ai traité dans les derniers numéros du « POUVOIR DE L’IMAGINAIRE »619 à 626…..  ET la suite   de ce qu’on pourrait en tirer    réside dans cette  série de questions :1/ Les physiciens des Cordes   ont quelle position devant le big bang ? …2/Comment évitent ils  la singularité issue de  la Relativité  Générale ?

8888888888888888888888888888888888888888888888888

J ai choisi de vous presenter ma traduction partielle d un article  très récent ,une synthèse   de Clara Moskowitz   en juillet 30, 2018 paru sur SCIENTIFIC   AMERICAN  

«  La théorie des cordes peut créer bien moins d'univers qu'on ne le pensait »

« Certains physiciens prétendent que le paysage populaire d’ univers dans la théorie des cordes n'existe peut-être pas »

Selon certains physiciens, le problème de la théorie des cordes est qu’il crée trop d’univers. Il prédit non pas une mais 10 ^500 versions de l'espace-temps, chacune avec ses propres lois de la physique. Mais avec autant d’univers sur la table, comment la théorie peut-elle expliquer pourquoi la nôtre possède les caractéristiques qu’elle possède?

Certains théoriciens suggèrent maintenant que la plupart - sinon tous - de ces univers seraient en fait interdits, du moins si nous voulons qu’ils   présentent une énergie noire stable, force supposée accélérer l’expansion du cosmos. Pour certains, éliminer autant d'univers possibles ne serait  pas un inconvénient, mais un pas en avant majeur pour la théorie des cordes, offrant un nouvel espoir de faire des prédictions vérifiables. Mais d'autres disent que c’ est là pou y  rester et que le problème proposé avec tous ces univers ne pose aucun problème , en fait .

Le débat a été un sujet brûlant à la fin du mois de juin au Japon, où les théoriciens des cordes se sont réunis pour la conférence Strings 2018. «C'est vraiment quelque chose de nouveau et cela a conduit à une controverse sur le terrain», déclare Ulf Danielsson, physicien à l'Université d'Uppsala. en Suède. La conversation est centrée sur une paire de documents postés sur le serveur de pré-impression arXiv en juin, qui visent le "paysage" de la théorie des cordes - le nombre incompréhensible d’univers potentiels résultant des nombreuses solutions différentes apportées aux équations  par les ingrédients de notre propre cosmos, y compris l'énergie sombre. Mais la grande majorité des solutions trouvées jusqu'à présent sont mathématiquement incohérentes, soutiennent les journaux, en les plaçant non pas dans le paysage mais dans le soi-disant «marais» des univers qui ne peuvent pas réellement exister. Les scientifiques savaient que de nombreuses solutions devaient tomber dans ce marecage pendant des années, mais l'idée selon laquelle la plupart, voire toutes les solutions de paysage pourraient y vivre, constituerait un changement majeur. En fait, il peut être théoriquement impossible de trouver une solution valable à la théorie des cordes incluant une énergie noire stable, explique Cumrun Vafa, physicien de l’Université de Harvard, qui a dirigé les travaux sur les deux articles.

La théorie des cordes est une tentative pour décrire l'univers entier sous une seule «théorie du Tout» en ajoutant des dimensions supplémentaires d'espace-temps et en considérant les particules comme de minuscules boucles vibrantes. De nombreux théoriciens des cordes estiment qu’il s’agit toujours de la direction la plus prometteuse pour poursuivre le rêve d’Albert Einstein d’unir sa théorie générale de la relativité au monde microscopique en conflit de la mécanique quantique. Pourtant, l’idée d’un paysage basé sur la théorie des cordes, qui prédit non pas un seul univers mais de nombreux autres, a découragé certains physiciens. «Si c’est vraiment UN  paysage, j’estime que la théorie est morte car elle perd toute valeur prédictive», déclare le physicien de l’Université de Princeton, Paul Steinhardt, qui a collaboré à l’un des récents articles. «Tout est littéralement possible». Pour Steinhardt et d’autres, les nouveaux problèmes posés par l’énergie noire offrent une solution à la théorie des cordes. «Cette image avec un grand multivers pourrait être mathématiquement fausse», déclare Danielsson. "Paradoxalement, cela rend les choses beaucoup plus intéressantes car cela signifie que la théorie des cordes est beaucoup plus prédictive que nous le pensions."

Certains théoriciens des cordes tels que Savdeep Sethi de l'Université de Chicago se félicitent de la réévaluation en cours. «Je pense que c'est excitant», dit-il. «Je suis sceptique  à propos de ce  paysage depuis longtemps. Je suis vraiment heureux de voir le paradigme s'éloigner de la conviction que nous avons cet ensemble de solutions . »Mais tout le monde n'achète pas l’idée  que le paysage appartient réellement au marécage, en particulier  l'équipe de recherche qui a porté  l'une des premières versions. du paysage à la première place en 2003, et  qui porte le sigle KKLT  d’après les noms de famille des scientifiques publiant. "Je pense qu'il est très sain de faire ces conjectures et de voir ce qui pourrait se passer d'autre, mais je ne vois aucune raison théorique ou expérimentale de prendre une telle conjecture très au sérieux", déclare Shamit Kachru, membre du KKLT de l'Université de Stanford. Eva Silverstein, une physicienne de Stanford qui a également contribué à la construction des premiers modèles de paysage, doute également de l’argument de Vafa et de ses collègues. «Je pense que les ingrédients utilisés par KKLT et la manière dont ils sont assemblés sont parfaitement valables», dit-elle. Juan Maldacena, théoricien à l'Institute for Advanced Study, dit qu'il soutient toujours l'idée de la théorie d'univers  avec une énergie noire stable …. Et beaucoup de théoriciens sont parfaitement satisfaits du multivers de la théorie des cordes. "Il est vrai que si cette image de paysage est correcte, le fragment de l'univers dans lequel nous nous trouvons comparé au multivers ressemblera à notre système solaire au sein de l'univers", déclare Kachru. Et c'est une bonne chose, ajoute-t-il. À l'origine, Johannes Kepler cherchait une raison fondamentale pour laquelle la Terre se situe à la même distance du soleil. Mais nous savons maintenant que le soleil n'est que l'une des milliards d'étoiles de la galaxie, chacune avec ses propres planètes, et que la distance Terre-Soleil est simplement un nombre aléatoire plutôt que le résultat d'un principe mathématique profond. De même, si l'univers est l'un des milliards possibles dans le multivers, les paramètres particuliers de notre cosmos sont également aléatoires. Le fait que ces chiffres semblent parfaitement adaptés pour créer un univers habitable est un effet de sélection: les humains se trouveront bien sûr dans l'un des rares coins du multivers où il est possible qu'ils aient pu  évoluer .

. Si c'est vrai, la théorie des cordes ne peut pas contenir d'énergie noire stable, cela peut être alors  une raison de douter de la théorie des cordes. Mais pour Vafa il y a une raison de douter de  cette énergie qui est  représentée  par l'énergie sombre dans sa forme la plus populaire noire, et appelée constante cosmologique. L'idée est née en 1917 avec Einstein et a été relancée en 1998 lorsque les astronomes ont découvert que non seulement l'espace-temps est en expansion, mais que le rythme de cette expansion s'accélère. La constante cosmologique serait une forme d'énergie dans le vide de l'espace qui ne change jamais et contrecarre l'attraction intérieure de la gravité. Mais ce n'est pas la seule explication possible de l'univers en accélération. Une alternative est la «quintessence», un champ envahissant l’espace-temps qui peut évoluer. «Peu importe que l'on puisse réaliser une énergie sombre stable dans la théorie des cordes ou non, il s'avère que l'idée de faire évoluer l'énergie noire au fil du temps est plus naturelle dans la théorie des cordes», explique Vafa. « Si tel est le cas, on peut mesurer ce glissement de l'énergie noire par des observations astrophysiques actuellement en cours. »

Jusqu'à présent, toutes les preuves astrophysiques soutiennent t l'idée  de la constante cosmologique, mais il y a une certaine marge de manœuvre dans l interprétation  des mesures. Des expériences à venir, telles que le télescope spatial européen Euclid, le télescope géomètre à infrarouge à champ large de la NASA (WFIRST) et l’observatoire Simons en construction dans le désert du Chili rechercheront des signes d’une énergie plus sombre ou plus forte dans le passé que dans le présent. «Ce qui est intéressant, c’est que nous sommes déjà à un niveau de sensibilité suffisant pour commencer à faire pression sur [la théorie de la constante cosmologique]», déclare Steinhardt. «Nous n’avons pas besoin d’attendre que de nouvelles technologies apparaissent dans le jeu. Nous sommes dans le jeu  dès maintenant. » Et il y a  même des sceptiques de la proposition de Vafa  de soutenir l'idée d'envisager des alternatives à la constante cosmologique. « Je suis d'accord qu’un champ  variable  d’énergie sombre,c est une méthode qui simplifie  la construction de l'expansion accélérée », dit Silverstein. "Mais je ne pense pas qu'il soit justifié de faire des prédictions observationnelles sur l'énergie noire à ce stade."La  Quintessence n'est pas la seule autre option possible . À la suite des articles de Vafa, Danielsson et ses collègues ont proposé un autre moyen d’intégrer l’énergie noire dans la théorie des cordes. Dans leur vision, notre univers est la surface tridimensionnelle d'une bulle en expansion dans un espace de plus grande dimension. «La physique dans cette surface peut imiter la physique d'une constante cosmologique», dit Danielsson. «C’est une façon différente de « penser » l’énergie noire par rapport à ce que nous croyons jusqu’à présent.»

En fin de compte, le débat sur la théorie des cordes est centré sur une question profonde: à quoi sert la physique? Une bonne théorie devrait-elle pouvoir expliquer les caractéristiques particulières de l'univers qui nous entoure ou est-ce trop demander? Et quand une théorie entre en conflit avec la façon dont nous pensons que notre univers fonctionne,  devons  nous abandonner- la théorie ou toutes c es choses que nous pensons connaître?

888888888888888888888888888888888888888888888888888

La théorie des cordes est incroyablement séduisante pour de nombreux scientifiques car elle est «belle» - ses équations sont satisfaisantes et les explications proposées élégantes. Mais jusqu'à présent, elle  ne dispose d'aucune preuve expérimentale à l'appui - ni pire, d'aucune perspective raisonnable de rassembler de telles preuves. Pourtant, même si  on suggère que  la théorie des cordes   peut ne pas être en mesure d'accueillir le  type  d'énergie sombre que nous voyons dans le cosmos autour de nous , cela  n’en dissuade pas certains. « La théorie des cordes est si riche et belle et si correcte dans presque toutes les choses qu'elle  nous a appris qu'il est difficile de croire que l'erreur est dans la théorie des cordes et non en nous-mêmes  », dit Sethi. Mais peut-être que courir après la beauté n’est pas un bon moyen de trouver la bonne théorie de l’univers. « Les mathématiques sont pleines de choses étonnantes et belles, et la plupart d'entre elles ne décrivent pas ce monde, » écrit  la physicienne  Sabine Hossenfelder de l'Institut de Francfort des Hautes Etudes dans son livre récent, Lost in Math: Comment Beauty Leads Physics Astray (Basic Books, 2018). Malgré la divergence d'opinions, les physiciens forment un groupe d'amis et sont unis par leur objectif commun de compréhension de l'univers. Kachru, l’un des fondateurs de l’idée du paysage, a travaillé avec Vafa, le critique du paysage, en tant que son conseiller de premier cycle - et les deux sont toujours amis. «Il m’a demandé une fois si je parierais dans ma vie que ces [solutions paysagères] existent», dit Kachru. "Ma réponse a été:" Je ne parierais pas ma vie, mais je parierais la sienne! "

 88888888888888888888888888888888888888

MON COMMENTAIRE   CHERS LECTEURS  L  article n apporte pas de réponse à mes 2 questions !

 Si je vous ai proposé cette traduction en entier  , c’est pour bien vous représenter  l’état d’esprit   de cette  Conférence Strings 2018   et d’une manière plus générale le moral de  ces physiciens   des Cordes ….. Cela fait 40 ans  qu ils  «  moulinent »  des équations de plus en plus ardues sur des Univers à dimensions multiples   , avec des modèles  plus ou moins simplifiés   , mais en restant dans un champ de validation expérimentale désespérément vide !!! Et ma foi , je trouve que le titre du livre de  SABINE  HOSSENFELDER   résume et  convient bien à ce genre de constat  de plus en plus désabusé : » Perdus dans les maths ! Comment la Beauté   peut conduire à l’errance de la PHYSIQUE ! «