Un joyau au cur de la physique quantique
Le 18 octobre 2013
Commentaire de Nima Arkani-Hamed (larchitecte de lamplitudre1)
au sujet de
labolition de lespace-temps dans les amplitudes de diffusion
:
Au sujet de l'effet Aharonov-Bohm a parat tre non-local, mais
nous nous
disons de ne pas nous en faire, car nous savons que par la
pense, nous pouvons
introduire un potentiel vecteur et quil est associ la notion de
localit, mais au prix
dun gros compromis de redondance de jauge Nous pouvons tre
non-redondants
et renoncer au principe manifeste de localit, ou nous pouvons
tre redondants et
garder la localit.
Illustration dAndy Gilmore
Lamplitudre est un outil mathmatique qui simplifie radicalement
les calculs
dinteractions particule-particule ; notamment ceux des
amplitudes de diffusion, qui
sont les calculs des probabilits des diffrentes issues dans les
expriences de
diffusion (comme les particules qui entrent mutuellement en
collision dans un
acclrateur). La simplification vient de lutilisation dune
structure gomtrique dans
laquelle, au lieu de faire des calculs laborieux avec des
milliers de termes (en
utilisant ce quon appelle les Diagrammes de Feynman), les
amplitudes de dispersion
peuvent tre calcules partir des volumes de certains polytopes
(dans le secteur
plan de la thorie supersymtrique N=4 de Yang-Mills avec une
structure
mathmatique connue sous le nom de grassmannienne positive, qui
est utilise pour
gnraliser et simplifier des calculs particuliers de physique).
Essentiellement, c'est
une mthode pour calculer les amplitudes de probabilits de
particules subatomiques
1 En anglais : amplituhedron
Un joyau au cur de la physique quantique
en utilisant des polydres de dimension n dans un espace
abstrait, d'o l'appellation
damplitudre.
Puisque l'amplitudre ne requiert aucune notion de localit (la
spcificit d'un
emplacement dans l'espace-temps), ni celle dunitarit (toutes les
probabilits tant
entre 0 et 1, cest par nature la cohrence dans les calculs de
thorie quantiques des
champs), il peut, jusqu un certain point, tre un systme
potentiel pour dcrire la
gravit quantique. Du fait que l'espace et le temps apparaissent
comme des
caractristiques qui mergent des calculs et ne leurs sont pas
intrinsques, cela
suggre qu' un niveau plus fondamental il y a une structure
gomtrique qui est
essentiellement intemporelle. Cette structure gomtrique rappelle
bien
larrangement ttradrique dcrit par le physicien Nassim Haramein,
qui a dpeint la
matrice de 64 ttradres comme la structure fondamentale de la
gomtrie spatio-
temporelle. En outre, Nassim Haramein a rcemment utilis une
approche
gomtrique pour produire des modles de gravit quantique, ainsi
que pour
expliquer le dcalage apparemment norme entre la force de gravit
et d'autres
forces naturelles, comme l'lectromagntisme ou linteraction
nuclaire forte. Une
approche qui va trs troitement de pair avec les mthodes employes
dans
l'amplitudre. Ceci ouvre des possibilits vraiment passionnantes,
tant pour la
physique thorique que pour les dveloppements techniques.
Par : William Brown
Lire aussi :
https://www.simonsfoundation.org/quanta/20130917-a-jewel-at-the-heart-of-quantum-
physics/
