Sciences

1999 : les branes de Randall-Sundrum

Dossier - Physique : chronologie des grandes étapes
DossierClassé sous :physique , Le beau livre de la physique , Clifford A. Pickover

-

Le physicien Clifford A. Pickover a recensé 250 étapes des grandes idées de la physique. Dans ce dossier, découvrez comment notre perception de l’univers a évolué au fil du temps, et les acteurs de ces changements, de l’Antiquité à l’aube du XXIe siècle.

  
DossiersPhysique : chronologie des grandes étapes
 

La théorie des branes de Randall-Sundrum tente de prendre en compte le problème de la faiblesse de la force de gravitation comparée aux autres forces fondamentales telles que la force électromagnétique et les interactions nucléaires forte et faible. Même si la gravitation peut paraître forte, n'oubliez pas que les forces électrostatiques sur une baudruche ayant été frottée suffisent à la maintenir collée au mur et vaincre ainsi la gravitation de la totalité de la planète. Selon la théorie des branes de Randall-Sundrum, il se peut que la gravitation soit faible parce qu'elle est concentrée dans une autre dimension.

Atlas est un détecteur de particules installé sur le site du Grand collisionneur de hadrons, le LHC. Il est utilisé pour des recherches portant sur les origines de la masse et l’existence de dimensions supplémentaires. ©© Enfo - CC BY-SA 3.0

Un article publié en 1999 par Lisa Randall (1962) et Raman Sundrum (1964) suscita un très vif intérêt dans le monde et, de 1999 à 2004, Lisa Randall fut la théoricienne de la physique la plus citée pour cette publication et ses autres travaux. Randall fut la première femme responsable du département de physique de l'université de Princeton. Pour bien comprendre la théorie des branes, imaginez que notre monde ordinaire avec ses trois dimensions spatiales et sa dimension temporelle ressemble à un immense rideau de douche, que les physiciens appellent une brane. Nous sommes alors comme des gouttes d'eau, passant notre vie attachés au rideau, ignorant qu'il se trouve peut-être non loin une autre brane, résidant dans une autre dimension spatiale.

C'est sur cette brane dissimulée que les gravitons, particules élémentaires qui donnent naissance à la gravitation, résident principalement. Les autres types de particules du modèle standard, comme les électrons et les protons, se trouvent sur la brane où réside notre univers visible. La gravitation est en réalité aussi puissante que les autres forces, mais elle est diluée lorsqu'elle « se répand » dans notre brane. Les photons qui sont responsables de notre vision sont confinés dans notre brane et, ainsi, nous ne pouvons pas voir la brane dissimulée. Jusqu'à ce jour, personne n'a découvert de graviton. Cependant, il se peut qu'un accélérateur de particules à haute énergie puisse permettre d'identifier cette particule, capable également de fournir des preuves de l'existence de dimensions supplémentaires.