C’est quoi la théorie des cordes ?

Régulièrement Vivre au Lycée s’intéresse à des concepts atypiques, à des questions qui le sont tout autant ou à des théories fascinantes. Au menu du mois : la théorie des cordes.

Au cœur de l’intrigue de la série The Big Bang Theory, la théorie des cordes ne cesse de revenir, portée par l’enthousiasme du personnage Sheldon Cooper, qui lui dédie l’intégralité de ses recherches. Mais de quoi s’agit-il au juste ? Car non, la théorie des cordes n’est pas une invention scénaristique mais bien une véritable théorie sur laquelle ne cessent de se pencher de très sérieux scientifiques. 

On ne va pas vous cacher que le sujet est plutôt compliqué. Après tout, on parle de quelque chose qui a un rapport avec la création de l’univers et qui pourrait bien justifier l’existence d’univers parallèles. Oui, comme dans Doctor Strange. Néanmoins, nous allons essayer d’y voir plus clair… 

D’où vient la théorie des cordes ? 

Il était une fois en 1968, en Italie, un physicien du nom de Gabriele Veneziano. À la recherche d’une interaction forte, le scientifique finit par tomber sur une très ancienne équation mathématique issue d’un obscur brainstorming datant de quatre siècles dans un grimoire poussiéreux. Désireux d’en savoir plus, le physicien la montre à un ami, Leonard Susskind. Ce dernier, fasciné, finit par en déduire que cette équation décrit une particule qui aurait la forme d’un élastique. Une sorte de petit brin d’énergie qui vibre, dont la taille est encore plus minuscule que celle d’un atome. Bien sûr, à l’époque, tout le monde se montre très circonspect. 

Ce n’est qu’en 1984 qu’un certain Michael Green et son ami John H Schwarz décident de sérieusement se pencher sur cette même équation. Ils remarquent alors qu’elle contient certaines anomalies et parviennent à les corriger. Dès lors, le monde scientifique prend un peu plus au sérieux ce que l’on appelle la théorie des cordes. 

Il est bon de souligner que la théorie des cordes pourrait bien permettre d’unifier deux autres célèbres théories, qui pour le moment, se contredisent, à savoir la relativité générale d’Albert Einstein et la physique quantique. 

C’est quoi une corde ? 

Dans la théorie des cordes, une corde désigne donc un minuscule brin d’énergie. Certaines sont ouvertes et d’autres fermées. Parmi ces cordes, on en trouve même qui font la liaison entre deux branes. Mais qu’est-ce qu’un brane ? Il s’agit d’une sorte d’amoncellement de cordes dont la taille serait équivalente à celle de l’Univers. Ces branes pourraient ainsi expliquer pourquoi le Big Bang, l’explosion ayant donné naissance à l’univers, s’est produit. Et si la théorie se vérifiait, cela signifierait que le Big Bang pourrait être non pas en une seule dimension uniquement mais pourquoi pas en deux, voire trois. Et quand on parle de dimensions, on parle aussi de dimension temporelle et de dimension spéciale. Tout ça pour dire…

Et si il existait plusieurs univers parallèles ? 

On en vient à l’aspect le plus fascinant de la théorie des cordes. Si celle-ci est juste, et c’est tout à fait possible, cela signifie qu’il y a d’autres univers parallèles au notre. Ces univers existent mais sont invisibles. Imaginez maintenant que des dizaines, des centaines, voire une infinité de « vous » existent quelque part dans des univers parallèles… Vous êtes lycéen en classe de Terminale mais votre « double » peut très bien avoir sauté plusieurs classes et préparer un Master. Une autre version de votre personne peut travailler et une autre jouer en tant que professionnel à la NBA. Aucune de ces versions alternatives n’a bien sûr conscience de l’existence des autres. Sauf si, dans certaines de ces autres dimensions, la technologie a déjà permis de prouver la véracité de la théorie des cordes. Précisons de tout de même que ce fantasme au sujet d’univers parallèles n’est pas adopté par tous les chercheurs qui se penchent ou se sont penchés sur la théorie des cordes. Pour certains scientifiques, percevoir les infimes circonvolutions des cordes est tout simplement impossible et n’ouvre donc pas de grandes perspectives dignes des films de science-fiction pour la bonne raison, que pour saisir ces circonvolutions, il faudrait que nous faisions faire la taille des cordes. 

Pourquoi la théorie des cordes n’est pas confirmée à ce jour ? 

Pour confirmer cette fascinante théorie, il faudrait pouvoir utiliser un microscope assez puissant pour voir les cordes en question. Néanmoins, il est en principe possible de prouver la théorie des cordes avec un accélérateur de particules. Ça merci, on connaît. 

Pour rappel, l’accélérateur de particules permet de collisionner deux particules à une vitesse qui se rapproche de celle de la lumière. Quand il y a collision, des particules subatomiques inhabituelles sont libérées. Le but du jeu est de trouver parmi ces particules ce que l’on appelle un graviton, avant que celui-ci ne s’engouffre dans une autre dimension. Le hic, c’est que malgré de scrupuleuses observations, aucun graviton n’a pour le moment été trouvé. 

Malgré des avancées certaines au milieu des années 1980, la théorie des cordes est encore loin d’avoir livré tous ses secrets. Même Sheldon Cooper dans The Big Bang Theory finit par se résoudre à envisager qu’il ne parviendra jamais à prouver sa véracité. Ce qui n’empêche pas bien sûr de continuer à rêver…