Qu’est-ce que la théorie des cordes en physique ?

La théorie des cordes a été conçue en 1975 par John Schwarz et Joël Scherk pour décrire l’interaction gravitationnelle. À l’origine, elle a été créée en tant qu’alternative décrivant l’interaction forte. Depuis l’année 1985, l’intérêt pour cette théorie n’a cessé d’augmenter.

C’est l’unique théorie qui traite la gravitation de manière quantique. Elle réunit les interactions fondamentales et n’est valable que si l’espace-temps a 10 dimensions. En physique fondamentale, il s’agit d’un cadre théorique dans lequel des cordes représentent les parties ponctuelles de la physique des particules. Les cordes en question sont des objets unidimensionnels.

La théorie décrit leur manière de se propager dans l’espace et d’interagir les uns avec les autres. Elle a été appliquée à différents problèmes de cosmologie, physique des trous noirs, physique de la matière condensée, physique nucléaire et physique des particules. En outre, elle a donné la possibilité de conceptualiser la symétrie miroir.

La théorie des cordes repose sur 2 hypothèses :

L’Univers formerait plus de 3 dimensions spatiales. Certaines sont repliées sur elles-mêmes et passent inaperçues à nos échelles.

Selon l’autre hypothèse, les briques fondamentales de l’Univers seraient des sortes de cordelettes vibrantes qui possèdent une tension, tel un élastique. Elles ne s’agiraient pas de particules ponctuelles. La charge électrique, la masse, etc., que l’on perçoit comme des particules de caractéristiques distinctes, ne seraient en fait que des cordes qui vibrent à des fréquences différentes. Ces dernières seraient alors à l’origine des particules élémentaires de l’Univers.

Dans la liste des différentes théories des cordes, on retrouve la théorie des cordes bosoniques, la théorie des supercordes, la théorie M, la théorie des cordes topologiques, la théorie des cordes twistorielles et la petite théorie des cordes. Il existe aussi divers concepts communs aux théories parmi lesquels on peut citer les branes, les dimensions supplémentaires et la supersymétrie.