Unification : Une théorie du tout

Un physicien aurait réussi à unifier les 4 forces fondamentales de la nature. C'est un vieux rêve auquel de nombreux physiciens depuis près d'un siècle se sont attelés, Einstein et bien d'autres s'y sont usés.
Les interactions fortes et faibles et l'électromagnétisme avaient déjà été unifiées dans ce qu'on appelle "le modèle standard de la physique des particules"
Il fallait ajouter la gravité; mais celle ci a une nature différente. D'après nos théories actuelles, elle ne serait pas corpusculaire; quoique certains aimeraient apercevoir l'action d'un hypothétique graviton.
La physique quantique et la gravité ont des effets qui peuvent paraître contradictoires !!! Pourtant, apparemment, chacune définie parfaitement ce qui se passe dans son domaine. Les physiciens aimeraient n'avoir affaire qu'à un seule force régissant tout l'univers. Des lois contradictoires ne peuvent pas décrire l'état initial du big bang ou des trous noirs; d'où la nécessité d'une théorie unifiée.
Comment y parvenir? Grâce à une série appelée le groupe de Lie. Il permet de mettre en équation les différentes forces en utilisant leurs symétries. Il faut dire qu'une nouvelle approche de la gravité a aidé dans cette démarche.
A quoi cela ressemble cette chose? A un monstre qui se déploie sur 248 dimensions et qui contiendrait l'équivalent de 60 gigaoctets d'instructions mathématiques. La figure SRE8 (le système de racine de huitième) est utilisée comme base, c'est un polyédre en 8 dimensions doté de 240 sommets. Chacun de ceux-ci est identifié à une particule ou force connue.
Sur cette forme géométrique impressionnante, une vingtaine d'arrêtes n'ont pas de particules correspondantes, ce qui laissent supposer qu'elles restent à découvrir. Ceci pourrait être la preuve de la validité de cette théorie... ou l'inverse de son rebus, si on ne les trouve pas.
Cette théorie n'a pas besoin des cordes pour fonctionner, voire plus, ces deux approches sont incompatible entre elles!
On peut préciser que les 3 autres forces: l'interaction forte, la faible et l'électromagnétisme avaient déjà été unifiées grâce à un groupe de Lie.

Qui en est l'auteur? Garrett Lisi
Mais à ce jour tout n'est pas encore résolu ... à suivre
La personnalité de cet homme est également intéressante dans le sens qu'il aime les sports extrèmes ce qui lui permet de s'échapper quand il bute sur un problèmes hardu.
[science et vie janvier 2008]

http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/physique-1/d/garrett-lisi-simple-brice-de-nice-ou-einstein-moderne_13632/
http://fr.wikipedia.org/wiki/Antony_Garrett_Lisi
Je suis pas sûr d'avoir tout compris, mais c'est passionnant ~é~é~

Sa théorie n'est pas au point

Garrett Lisi est un "chercheur" indépendant, et un amateur. Son travail n'est pas fiable dans la mesure où il préfère publier dans des magazines grand public que dans des publications scientifiques à comité de lecture. Lisi a publié sur Arxiv, mais Arxiv n'est qu'une prépublication de travaux.

La science ne se fait pas avec l'hypothèse (et non pas théorie) d'un seul homme. La science construit des théories au sein d'une communauté de chercheurs qui vérifient expérimentalement des travaux communs.
Une théorie est un ensemble d'hypothèses confirmées par des faits expérimentaux. Quand Einstein avait pondu la relativité, elle n'était qu'un ensemble d'hypothèses avant de conduire à une théorisation, c'est l'épreuve des faits qui fait accepter une théorie. Sans le concours du reste de la communauté scientifique, le travail d'un homme reste très peu convaincant. Une idée scientifique doit nécessairement être soumise à l'analyse critique. Ce serait trop facile de pondre des théories tout seul, sans demander l'avis de ses pairs, en émerveillant le public crédule.

La personnalité d'un "scientifique" n'est pas ce qu'il faut retenir, les sports extrêmes on s'en fout, ce qui compte c'est le fond de la théorie. L'aspect people du personnage c'est de la poudre au yeux, comme ce que l'on peut voir dans la politique. C'est suspect de jouer sur les apparences et sur l'émotionnel, cela pour gagner la confiance. Ce qui compte c'est l'honnêteté intellectuelle et l'authenticité. On teste des hypothèses, puis on corrobore ou on réfute, c'est ça la scientificité. La science n'est pas tout à fait de la philosophie, la science dépend des faits.

D'ailleurs, le Science-et-Vie du mois d'août 2008 donne un article explicite, pages 126 et 127, sur la question de la validité du dernier livre sur les frères Bogdanoff.

Une théorie qui n'est pas soumise à l'analyse critique au moyen de faits et au moyen des critères épistémologiques n'est pas tout à fait une théorie scientifique. Sans analyse factuelle, ce n'est pas une théorie, mais un essai.

La théorie de Lisi est relativement contestée, l'emballement médiatique dont elle fait l'objet est critiqué.

Moi-même personnellement, je ne suis pas du tout convaincu. L'une des failles de la "théorie" de Lisi est qu'il n'y a pas de prédiction théorique des masses de nouvelles particules subatomiques, ni même celles des particules connues. Si une "théorie" n'est pas capable de fournir une prédiction quantitative de phénomènes observables, prédiction pouvant être comparée avec des faits empiriques, alors ce n'est pas une théorie scientifique.

Pour lire son article initial, An Exceptionally Simple Theory of Everything (Une théorie du Tout exceptionnellement simple), de 31 pages, en anglais, cliquez ici (pdf).

Donc, d'après ce que dit Phoenix, un homme seul ne peut pas mettre au point une théorie.
Ce n'est pas une critique de ma part, je n'avais pas été éclairé sur cet aspect de la recherche.
Pourtant Newton n'agissait pas dans une grande équipe que je sache! Mais maintenant nous entrons plus en détail dans la construction de notre univers.
Toutefois je me demande comment travaille Garrett ?

Bien sûr à lire Air et Espace de Août 2008

Après lecture superficielle de l'article, je résume ces travaux comme étant de l'algèbre de Lie dans la théorie des groupes, où Lisi stipule que les 4 interactions fondamentales sont reliées dans un certain espace topologique.

Dans ses calculs, je m'attendais à voir de la thermodynamique quantique, mais je m'aperçois que l'essentiel de son raisonnement repose sur de la géométrie pure. Dans ses calculs il utilise des matrices.

J'avoue que son travail est nettement plus élaboré que celui des Bogdanoff, car il s'agit à peu près du même genre de procédé : la topologie.

Sans vouloir être vexant, je trouve que son travail ressemble plus à un paradigme proche du pythagorisme. Il y a beaucoup de nombres très simples au sein des calculs énoncés.
La théorie a une faille : elle ne prédit rien, et elle ne propose rien qui soit concevable expérimentalement.

De la poudre au yeux.

laurentio a écrit:

Donc, d'après ce que dit Phoenix, un homme seul ne peut pas mettre au point une théorie. Ce n'est pas une critique de ma part je n'avais pas été éclairé sur cet aspect de la recherche.
Pourtant Newton n'agissait pas dans une grande équipe que je sache! Mais maintenant nous entrons plus en détail dans la construction de notre univers.
Toutefois je me demande comment travaille Garrett ?

Bien sûr à lire Air et Espace de Août 2008

Je ne conteste pas qu'un homme puisse mettre au point une théorie puisque j'ai évoqué Einstein ! On peut pondre une bonne théorie scientifique ou pondre un torchon vulgaire, peu importe, mais ce dont je soulignais c'est la nécessité que la théorie puisse être testée expérimentalement.
Je le rappelle à nouveau : Einstein a pondu à peu près tout seul, avec cependant Poincaré comme précurseur, la théorie de la relativité, mais le mérite d'Einstein est que sa théorie est scientifique, parce que celle-ci a été soumise à la nécessité d'expériences qui confirment ou infirment ladite théorie. Ce n'est pourtant pas si difficile à comprendre !
Comme je l'ai dis dans mon post précédent : la "théorie" de Garrett Lisi ne prédit rien. La relativité, elle, prédisait l'avance du périhélie de Mercure et la déviation de la lumière des étoiles lorsque la lumière passait tangentiellement à proximité du soleil.

Personnellement, je classe la "théorie" de Lisi comme une sorte d'oeuvre d'art, où la simple "beauté" des nombres se suffit à elle-même, mais il n'y a pas de scientificité derrière tout ça à mon avis. Les travaux de Lisi sont contestables.

Elle remet en cause les théories des cordes.
Tu arrive à lire cela! Est-ce ardu ?
Je vais peut-être m'y mettre si c'est à ma portée

Je ne m'attarderai plus sur ce sujet sans intérêt.
Une théorie qui ne donne pas de prédictions quantitatives ce n'est pas de la science, et par conséquent elle ne peut pas prétendre réfuter la théorie des cordes.

Pour apporter un complément, je vous donne l'avis d'un spécialiste, lequel s'exprime en ces termes :

"Cette théorie ne risque pas d'aller très loin pour plusieurs raisons:

- Garrett Lisi s'est juste amusé à compiler tout ce qui a déjà été fait auparavant (le groupe E8 est un grand classique dans le domaine de la GUT (Great Unification Theory, la Théorie de la Grande Unification))

- la prétendue simplicité n'est qu'un simple argument pour attirer le journaliste en mal de scoop, avec tous les objets que l'on doit manipuler en physique des particules et d'espace-temps, on ne peut rien trouver de simple.

- son introduction de l'espace-temps dans sa théorie est plus que farfelue.

- enfin dès la première formule, il s'amuse à additionner des objets qui n'ont pas la même dimension (scalaire, vecteur de dimension 2, de dimension 3 etc..) ce qui est une hérésie logique d'un point de vue mathématique.

En fait dans mon labo, cette théorie est la dernière blague à la mode quand on veut parler de quelqu'un qui se lance dans un truc foireux et sans espoir...

Garrett Lisi répète à tout bout de champ que sa théorie est exceptionnellement simple, mais quand il fait intervenir des variables de Weyl, des algèbres de Clifford et une quantité effroyable de champs de Grassmann (pour note, si on prend deux scalaires de Grassmann a & b alors a*b = -b*a, sans oublier les propriétés plus que tordues des intégrales), on ne peut pas dire que sa théorie est "exceptionnellement" simple !!!

En résumé, nous avons un joyeu luron qui nous a pondu un superbe verbiage en reprenant tous les travaux de ses vrais chercheurs en les secouant très fort. Sa théorie n'est pas plus simple ou prédictive que les autres ...


Sa théorie est bidon, elle ne donne pas les masses des nouvelles particules élémentaires (ni de celles que l'on connaît) que son modèle prévoit, et on sait même pas si son modèle peut déboucher sur le modèle standard actuel de la physique des particules. C'est peut-être une théorie élégante, mais c'est pas pour autant qu'elle est vraie. Pour ça, il faut que cette théorie puisse prévoir la valeur de toute les observables physiques que l'on a mesuré dans les accélérateurs ces 30 dernières années (masses des particules, charge, couleur, spin..etc). On est bien loin du graal de la physique... Les documents de Lisi, ça parle à peine de physique, c'est surtout des maths sur le groupe de Lie exceptionnel E8..."

Ce que je ne comprends pas c'est que l'article de Ciel et Espace dit que Garrett s'est servi du travail de 3 mathématiciens sans citer leurs noms. L'idée d'utiliser le groupe de Lie viendrait d'eux.
Si cette théorie est exacte, il existerait 248 particules

Que vaut une théorie si elle ne donne aucune donnée prédictive comme la masse des particules. Sa théorie ne donne même pas les masses du modèle standard de la physique des particules.

Utiliser le groupe de Lie n'est pas marginal, c'est plutôt fréquent.
La plupart des physiciens considèrent que Lisi est un crank ou un crackpot (je te laisse découvrir ailleurs la définition de ce terme péjoratif).

Pour ceux qui veulent vraiment en savoir plus sur la polémique, je les laisse découvrir par eux-mêmes, s'ils sont motivés pour le faire, de regarder dans des forums scientifiques spécialistes en sciences (maths et physique), on peut y lire des détails intéressants, mais cependant le vocabulaire y est très technique et les néophytes risquent de ne pas comprendre le fil du sujet, c'est problématique. Ceux qui veulent se satisfaire de l'idée que Lisi est un génie c'est qu'en réalité ils ne veulent pas en savoir plus, ils ne vont pas chercher plus loin, et c'est dommage.

Tu parles de 248 particules, il s'agit plutôt de 248 racines de E8, positionnées dans 8 dimensions.

Plus un sujet scientifique est complexe, moins il rencontrera de contradicteurs parce qu'il y aura logiquement peu de spécialistes connaissant ce domaine. La question principale à se poser : est-ce que la "théorie" de Lisi respecte les critères de scientificité ? Il ne faut pas aller dans le sens du "savant prophète" qui pond une théorie, mais il est plus constructif de chercher ce qui ne colle pas (des failles) dans sa théorie.

Ce que l'on appelle la "théorie du Tout" est devenu un sujet à la mode. Science ou chimère ? En effet, pourquoi une nouvelle théorie réfuterait la théorie des cordes qui elle-même n'a pas été testée expérimentalement ? Seuls les faits réfutent.

Le show médiatique dont Lisi fait l'objet ne le rend pas crédible.
Pour les physiciens théoriciens, dont Thibault Damour et Jean Iliopoulos, les idées de Garrett Lisi sont très loin de faire le poids avec ce qu’on attend d’une théorie du Tout étant censée unifier la matière, les forces nucléaires et électromagnétiques avec la théorie de la relativité d’Einstein.
Certains physiciens vont même ouvertement plus loin. Sur son blog, Lubos Motl, expert reconnu, ne mâche pas ses mots : pour lui, Garrett Lisi ne serait qu’un de ces nombreux amateurs incompétents et prétentieux que l’on trouve sur le web et qui prétendent révolutionner la physique. Bien que Motl n’utilise pas cette comparaison, on voit clairement qu’il pense que les compétences de Garrett Lisi en physique sont comparables à celle de Brice de Nice sur une planche de surf. La théorie de Lisi prétend unifier, avec un groupe de Lie, le groupe de Lorentz de l’espace-temps avec les groupes de Lie des champs de Yang-Mills. Comme le rappelle avec force Lubos Motl, il existe un puissant théorème remontant à la fin des années 1960 et qui interdit justement de faire ce genre de chose : le théorème de Coleman-Mandula. L’approche de Lisi est en effet loin d’être nouvelle et on peut même dire qu’Einstein et Schrödinger avaient déjà tenté quelque chose de similaire avec leurs théories unitaires à connexions affines, justement ce qui a été entre les mains de Herman Weyl et Elie Cartan à l’origine des théories de jauge sous forme mathématique (la théorie des espaces fibrés et des connexions).


Il y a deux points noirs dans la "théorie" de Lisi :

- Le modèle de Lisi réussit à faire quelque chose qui est interdit par un théorème. Lisi affirme que le théorème ne s'applique pas, mais pour cela, il doit faire des hypothèses qui sont controversées.

- En dehors de toute considération mathématique, le modèle de Lisi prévoit l'existence d'une floppée de nouvelles particules, qui n'ont jamais été observées. Bref, ça reste quand même très spéculatif, à peu près au même niveau que la théorie des cordes.

Bref, encore une splendide bulle médiatique autour d'un type pas nécessairement idiot, mais dont plus personne ne se souciera dans quelques mois.

Thibault Damour résume la situation : « Garrett Lisi est fasciné par certaines structures mathématiques, et en particulier par la façon dont le groupe "exceptionnel" E8 contient un empilement d'autres groupes remarquables (dont certains sont liés à la physique). Du coup, il croit pouvoir en déduire une théorie unifiée des interactions». Damour ajoute « Mais son schéma est une coquille vide où, me semble-t-il, presque rien n'est défini avec précision, et ce qui est défini semble faux: comme le fait d'additionner des champs bosoniques et des champs fermioniques de "dimensions" différentes. Ce qui revient à additionner des pommes et des oranges ». Et il conclut : « Lisi prétend unifier les champs physiques connus dans E8, mais les équations qu'il écrit sont très loin de réaliser ce rêve ».

Pour résumer, si sa théorie est scientifique il faudra la tester pour voir ce qu'elle vaut (mais que prédit-elle exactement ?), sinon si la théorie n'est pas expérimentable il ne faut pas s'attarder sur la masturbation intellectuelle. On lit souvent dans le web que Lisi est comparé à Einstein, mais Einstein, lui, a connu le succès surtout quand sa théorie de la relativité a été confirmée par des expériences. On n'est pas un génie sur papiers, on est un génie par les faits !

On peut aller encore plus loin : sans vouloir être paranoïaque, on pourrait soupçonner que les chercheurs qui fantasment sur une théorie du Tout ont des aspirations mystiques (par exemple, "connaître la pensée de Dieu", d'après les mots de Hawking lui-même). Dans le cas de Lisi, on constate que le dessin qui relie les 248 particules de sa théorie ressemble très étrangement à un mandala, sorte de figure architecturale sacrée et mystique inspirée du bouddhisme. Je ne serais donc pas surpris d'y voir une conception déiste de la nature.

Merci de toutes ces explications
C'est un peu ce que je pensais, par intuition disons n'ayant aucune capacité de pouvoir juger.

Lorsque l'on désire tester la pertinence d'une théorie scientifique, la première question à se poser est :

Est-ce que la théorie peut être testée expérimentalement, afin de pouvoir la réfuter a priori, ou la corroborer ?

Si une théorie ne se résume que par un verbiage construit avec un vocabulaire apparemment savant, abstrait comme des mathématiques, mais au contenu abscons et flou, sans trop savoir ce que ça prédit précisément, et sans évoquer la moindre expérimentabilité, alors on peut douter de la crédibilité d'une telle théorie.

La science exige des faits pour tester des hypothèses, afin d'élaborer une théorie, ou d'abandonner une théorie. Sans la nécessité des faits, il n'y a pas de science, il n'y a qu'un ensemble d'hypothèses qui tentent de remplacer la réalité objective, et ça ce n'est pas bon.


Le mécanisme mental à prendre, ce n'est pas une confiance permanente à tout ce que l'on peut entendre ou lire (ce qui est à l'origine des croyances), on n'est constructif qu'à partir du moment que l'on analyse l'information : recherche des failles, contradictions existantes, incohérences, oublis, etc. On fait alors un tri sélectif, pour ne garder que l'authentique. Sans l'opposition des idées, il n'y aurait pas de sélection, et on ne connaîtrait rien, il n'y aurait pas de science. On apprend beaucoup plus de trucs intéressants en analysant plutôt qu'en croyant bêtement. Je le dis par expérience.

Le sujet est à déplacer vers l'endroit le plus approprié : "Science, erreur ou arnaque" dans le forum, mais non pas parmi "Physique, Chimie".


Je me permet d'ajouter une précision sur le groupe de Lie E8.

Quelques idées sur la taille du résultat final de E8 :

* Le résultat du calcul E8 est une matrice de 453 060 lignes et colonnes.
* La matrice comporte 205 263 363 600 éléments,
* Si chaque élément de cette matrice était écrit sur une surface de 2,5 cm2, la matrice aurait une dimension d’un carré de plus de 10 km de côté.

* Nombre de polynômes distincts : 1 181 642 979,
* nombre de coefficients dans les polynômes distincts : 13 721 641 221,
* plus grand coefficient : 11 808 808,



Devant cette terrible complexité, Garrett Lisi se moque de nous en prétendant que sa "théorie" est simple.

En gros, Lisi fait de la "science" selon des interprétations numérologiques... C'est une mystification flagrante, et on peut en dire presqu'autant de la théorie du Tout, soit disant unificatrice. Pures spéculations...

Quelle différence entre l'intuition et la logique ?
L'intuition c'est la rapidité mais elle n'est pas forcément exacte. La logique prend du temps mais elle est féconde, car elle va droit au but plus précisément que l'intuition.
L'intuition ça peut aider mais ça ne fait pas tout.

Phoenix a écrit:

Le sujet est à déplacer vers l'endroit le plus approprié : "Science, erreur ou arnaque" (...)

Tu es tout de même sévère !
Des scientifiques se seraient faits bernés ?

J'ai lu des articles sur la theorie de l'unification (http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_du_Tout). Je comprends la demarche, toutefois dites moi si je me trompe: la theorie de l'unification n'est elle pas plutot une question de theologie? Si on a identifier quatres forces qui constituent le monde (gravite, electro-megnetisme, force nucleaire faible, et force nucleaire forte) selon les creationistes elles devraient venir de la meme unite (main de dieux). Or la gravite est une exception au modele standard..

On sait a peu pres que dans l'univers une certaine pression du a un champ gravitationnel est necessaire pour l'ignition de la fusion nucleaire qui devrait liberer de l'energie de la masse selon E=mc2. Si on arrive a quantifier cette relation alors une theorie de l'unification est concevable..

Salut

CosmosO évite les messages en double s'il te plait. Merci

Je t'ai répondu dans le sujet sur la théorie de cordes.