Constante de couplage

Il existe deux constantes de couplage, la valeur moyenne dans le vide d'un champ scalaire prècis et qui, si elle est correctement mesurée, fixe l'échelle de Planck.



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Quand la constante de couplage g_s\, augmente, les surfaces d'univers contribuant significativement aux interactions sont de plus en plus compliquées. On a illustré ici une surface de genre 4.

Il existe deux constantes de couplage, la valeur moyenne dans le vide d'un champ scalaire prècis (le dilaton) et \alpha'\, qui, si elle est correctement mesurée, fixe l'échelle de Planck. La constante de couplage d'une corde est un nombre positif étant donné qu'il s'agit de probabilités; la probabilité qu'une corde se divise en deux autres ou que deux cordes se fondent en une. Ce nombre est spécifique à chaque type de corde.

Interaction de particules
Icône de détail Article détaillé : Création de paires.

Quand particules et antiparticules se touchent, elle s'annihilent; selon la théorie quantique des champs elles s'annihilent en formant de l'énergie. Comme nous l'a dit Albert Einstein, la matière peut se former à partir d'énergie. Donc, l'énergie créée par leur annihilation peut se transformer en un couple particule-antiparticule.

Interaction de cordes

À l'instar des particules et anti-particules, les cordes peuvent s'unir, s'annihiler puis se reconstituer à partir d'énergie. Quand elle s'unissent, elle créent une nouvelle sorte de corde avec un nouveau mode de vibration. Ce mode de vibration est , en fait, celui d'un photon, quantum de l'énergie électromagnétique. Cette corde peut, ensuite, se reséparer pour recréer le couple de corde de départ (voir surface d'univers).

Les balbutiement de la théorie M et de la supergravité

Lors de la conférence Strings'95, Edward Witten a démontré que quand on augmente la constante de couplage de la corde hétérotique E d'un nombre particulièrement inférieur à 1 jusqu'à un nombre particulièrement supérieur à 1, la supergravité à onze dimensions naît. Cela peut paraître particulièrement surprenant, mais les équations ont démontré que cela était envisageable. [1] Cela ne rentre pas en contradiction avec la théorie de départ, qui dit que les cordes doivent évoluer dans 9 dimensions, car ces deux dimensions en plus ne sont pas des dimensions dans laquelle la cordes peut évoluer, elles sont des dimensions qui composent la corde.

Rapport de la théorie M (11 D) avec la théorie des cordes (10 D)

Une expérience identique a été réalisée par un élève de l'Université de Princeton : en augmentant la constante de couplage de la corde hétérotique E, une nouvelle dimension apparaît : la corde gagne deux dimensions. Cela a lieu en 9 dimensions, par conséquent deux nouvelles dimensions sont apparues. Puisque c'est à une forte constante de couplage que ce phénomène se produit, c'est cette dernière qui contrôle la hauteur et la largeur de la corde. La largeur de la membrane forme l'onzième dimension.

Ressemblance avec la corde IIa

Il se passe la même chose avec la corde IIA, à ceci près qu'elle se gonfle à la manière d'un pneu (un tore, plus précisément). La constante de couplage est , là aussi, proportionnelle aux deux autres dimensions naissantes.

Notes
  1. [pdf] 9507121. pdf

Sources

  • L'Univers Élégant, par Brian Greene, éditions Folio Essais
  • La Magie du Cosmos, par Brian Greene, éditions Robert Laffront
  • Les trois premières minutes de l'Univers, par Steven Weinberg, éditions Points Sciences


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