La théorie souligne que les particules ne sont pas soumises au même espace-temps
Selon la physique, avant le Big Bang - l'explosion cosmique qui aurait donné naissance à l'univers - l'espace-temps tel que nous le connaissons n'existait pas. Et, selon le site Web Science Daily, les physiciens de l'Université de Varsovie ont développé une théorie pour expliquer le processus de création de cet élément, concluant que toutes les particules élémentaires ne sont pas soumises au même espace-temps.
Juste après le Big Bang - il y a des milliards et des milliards d'années -, l'univers était si dense et si chaud que les particules existantes ont ensuite été soumises à une force de gravité très puissante, et cela fait longtemps que les physiciens du monde entier ne tentent pas de déterminer lesquelles. c'étaient les lois de cette gravité quantique applicables à cette phase de l'évolution de l'univers. C’est là que le modèle proposé par les physiciens polonais entre en jeu.
Nouveau modèle
L’une des théories qui tente d’expliquer l’émergence de l’espace-temps, connue sous le nom de gravité quantique en boucle, suggère que cet élément présente une structure de type tissu composée d’un grand nombre de petites fibres entrelacées dans des boucles. une surface de seulement un centimètre carré contiendrait 10 66 de ces fibres.
Le modèle proposé par les pôles - combinant relativité générale et mécanique quantique - suggère l'existence de deux champs d'interaction. L'une d'elles, la gravitationnelle, peut être identifiée au moyen d'un espace, car, selon la théorie de la relativité d'Einstein, la gravité crée une courbe dans l'espace-temps, ce qui engendre des effets gravitationnels.
L'autre champ décrit par le modèle est scalaire et attribue un numéro à chaque point de l'espace - ou une échelle - et peut être interprété comme le type de matière le plus simple existant. Difficile à imaginer? Eh bien, ne vous inquiétez pas, c'est une réalité quantique avec des caractéristiques différentes de notre réalité quotidienne. Cependant, cette nouvelle théorie tente d'expliquer les différences entre les deux réalités: l'espace-temps quantique et l'espace-temps conventionnel.
Quantum vs espace-temps conventionnel
Selon le modèle physique standard, les photons sont des particules sans masse, tandis que le deuxième type de particules considéré pour l'étude est le fameux boson de Higgs, responsable de la masse des autres particules, à savoir les particules. quarks et électrons, taus, muons et leurs neutrinos associés.
Afin d'expliquer comment l'espace-temps que nous connaissons découle des premiers états de gravité quantique, ainsi que de savoir s'il résulte de l'interaction entre la gravité quantique et la matière, les physiciens ont déterminé des modèles d'interaction entre la matière et la gravité. pour les particules sans masse et pour les particules simples au repos et avec une masse non nulle.
L'étape suivante consistait à dériver les équations représentant le comportement des particules selon les lois du modèle de gravité quantique, puis à vérifier si des équations similaires pouvaient être obtenues en considérant un espace-temps conventionnel avec des symétries différentes, et si l'espace-temps attendu devait afficher les mêmes propriétés dans toutes les directions.
Différents comportements
Selon l’étude, dans le cas de particules simples sans masse, c’est-à-dire les photons, que leur énergie ou leur moment soit plus grand ou plus petit, l’espace-temps semble être identique dans toutes les directions. Cependant, pour les autres particules considérées, les physiciens ont observé que la masse impose au modèle une condition spécifique supplémentaire.
Les physiciens ont alors conclu que l’espace-temps conventionnel - avec les mêmes propriétés dans toutes les directions et considérant simultanément les conditions de masse - est impossible à calculer. Cela signifie que l'espace-temps approprié ne peut être observé qu'entre espace-temps dont la direction préférentielle est identique au mouvement des particules.
À la surprise des physiciens, l'étude a montré que les particules de masse, en plus de présenter un espace-temps différent de celui des photons, ont leur propre version de l'espace-temps en fonction de la direction dans laquelle elles se déplacent.
Mais alors quoi?
Bien que cette découverte suggère que l’univers des particules de masse n’a pas les mêmes propriétés dans toutes les directions, le fait est que les études actuelles impliquant l’observation de particules élémentaires montrent que, quelle que soit la direction du déplacement, elles présentent exactement les mêmes caractéristiques.
Par conséquent, au moins dans la pratique, à notre connaissance, l’Univers n’a pas de direction préférentielle, ce qui signifie que les physiciens polonais feront beaucoup de travail pour démontrer expérimentalement le modèle proposé. De plus, en raison de notre perception macro de l'univers, nous ne pourrons jamais percevoir l'espace-temps particulier et individuel de chaque particule dans son «petit monde» quantique.
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