Les dimensions : La théorie des cordes

Bonjour à tous, voila j'ai depuis quelques mois une question sans réponse (après des recherches je me suis poser encore plus de questions) voila, je voulais savoir, quand on parle des dimensions de l'univers 1,2,3,4...11 c'est ce qu'on pourrait appeler des "composants" qui font de notre univers ce qu'il est, mais qu'entend t-on lorsque que l'ont parle d'univers parallèles situés dans d'autres dimensions, parce que j'ai l'impression qu'il y a 2sens du mot : dimensions "composantes" de l'univers et dimensions : dans ce qu'on pourrait dire que c'est 1 seule grandeur dans laquelle évolue un univers, puis une 2eme grandeur dans laquelle évolue un autre univers dont les lois de la physique sont peut être totalement différentes, pour résumé des sortes de plans. Et toutes ces dimensions (ces plans) évolurait dans une sorte de dimensions supérieure (comme dans l'émission "Ce qu'Einstein ne savait pas encore", donc ça serai comme une sorte de poupée russe (ex : la dimension sup=grande poupée, les dimensions=la moyenne poupée et les univers contenu dans ces dimensions=la petite poupée. Donc si j'ai bien comprit c'est comme cela que ça marche ?

[MIMATA]

Pour moi, les dimensions parallèles sont des possibilités, des variantes de notre Univers. Nous constatons que notre Univers a des caractéristiques bien précises et que tout semble réglé à la perfection et par conséquent, l'idée qu'il peut peut-être exister d'autres Univers avec des caractéristiques différentes est logique. De plus, étant donné que les caractéristiques sont différentes, ils ne peuvent donc pas faire partie du même et doivent donc co-exister sans que ni l'un ni l'autre ne puisse échanger d'information, ils sont isolés, parallèles, ils ne se rencontrent jamais. C'est l'idée d'Univers parallèles, une sorte d'autre dimension dans le sens où bien que notre Univers soit censé être infini et tout contenir, si d'autre Univers co-existent, ils doivent avoir leur propre espace-temps.


Pour ce qui est des 11 dimensions issues de la théorie des cordes, ce sont des dimensions mathématiques. C'est un peu comme si on imaginait que l'on faisait un point en 2D sur une feuille de papier et qu'à partir de ce point, on ait des éléments en 3D.

Ensuite, pour tes poupées russes, c'est plus une question de perception. En effet, si on imagine par exemple l'idée que se font les fourmis de l'Univers, celles des microbes ou celles des crevettes des très grandes profondeurs océaniques, alors on peut dire que chacun a une perception très différentes de l'Univers qui l'entoure et donc que l'Univers est différents d'un point de vue à un autre.
Pour les humain, je dirais que c'est un peu différent car nous avons une approche différente mais qui sait vraiment...?

à galaxia2,

C' est deux définitions sont identique, ton erreur vient du fait que tu réfléchis et que tu interprètes avec la géométrie euclidienne. Dans la théorie des cordes les dimensions ne sont pas nécessairement équivalente à des droites, en réalité l'univers total à plutôt la structure du variété, aujourd'hui on pense que c'est une variété de Calabi-Yau .

Regarde dans une géométrie comme une sphère, la dimension est de 2, si tu considère que la structure contient les nombres réels, par contre si tu considère que les nombres complexe joue un rôle la dimension devient 1.Je ne sais pas si j' ai été assez claire, mais en réalité, ce que je veux surtout d'expliquer que la notion de dimension dépend ici de la structure "mathématique" qui de permet de définir l'univers totale.

Sinon, Mimata, je ne suis pas complètement d'accord avec toi quand tu dis que les dimensions de la théorie des cordes sont mathématiques, car le but d'une théorie est de collés le plus parfaitement avec la réalité, si c'est la bonne théorie pour la gravité quantique, il y aura une expérience qui nous permettrons de déceler ses dimensions supplémentaire, il est vrai qu'aujourd'hui ces dimensions surtout là, pour l'instant pour donner une structure cohérente à la théorie.

[MIMATA]

Sinon, Mimata, je ne suis pas complètement d'accord avec toi quand tu dis que les dimensions de la théorie des cordes sont mathématiques, car le but d'une théorie est de coller le plus parfaitement avec la réalité, si c'est la bonne théorie pour la gravité quantique, il y aura une expérience qui nous permettrons de déceler ses dimensions supplémentaire, il est vrai qu'aujourd'hui ces dimensions surtout là, pour l'instant pour donner une structure cohérente à la théorie.

Une théorie est certes censée décrire la réalité mais c'est bien l'outil mathématique qui est utilisé. Et les mathématiques précèdent parfois la description de réalités physiques, c'est d'ailleurs le miracle des mathématiques qui permettent de prédire des choses sans que l'on n'ai pu les observer. Parfois c'est exact, parfois non, c'est pourquoi une théorie n'est jamais la description de la réalité mais une description possible d'une réalité. La différence est de taille et je maintiens que la théorie des cordes qui fait appel à de nombreuses dimensions spatiales supplémentaires est une construction mathématique qui pour le moment ne peut être expérimentée. Ces dimensions supplémentaires sont supposées et non démontrées. Elles sont une construction mathématique permettant de parvenir à un résultat voulu, pas une observation.

Moi ce qui m'intrigue d'ailleurs, ce n'est pas tant l'état de l'Univers et ses mystères que la capacités des mathématiques à le décrire. Je trouve bizarre que les théoriciens de toutes disciplines ne s'interrogent pas plus sur ce phénomène incroyable que sont les mathématiques ou comment les mathématiques peuvent-ils parvenir à décrire le monde réel ?! D'autant que c'est bien l'esprit humain qui a créé les mathématiques et qui les a développé et que cet outils continue à se développer pour répondre à des problèmes de plus en plus complexes.

Je vous remercie tous les deux de m'avoir donner des réponses ;)

Par contre je n'ai pas tout à fait comprit l'histoire de la sphère ou du point

[MIMATA]

C'est normal car nous parlons de quelque chose que nous ne sommes pas en mesure de conceptualiser réellement : des dimensions supplémentaires. A la limite nous comprenons le concept de 2 dimension mais pas 4 car notre cerveau n'est pas en mesure de comprendre, de visualiser cette notion, alors 11 dimensions...
Ce que je voulais dire, c'est que si tu imagine un point sur une feuille, en principe, il n'a ni largeur, ni longueur, ni profondeur, c'est juste un point. Et bien imaginer des dimensions supplémentaires revient à imaginer que ce point, bien que n'ayant qu'une seule dimension, pourrait renfermer des surfaces (2D) ou des volumes (3D). Les dimensions supplémentaires sont un peu comparables à cette image.

Ok ok merci

Et pour ce qui est des branes ? où elles évoluraient, à supposer qu'elles existent.

[MIMATA]

C'est un sujet qui a souvent été abordé dans différents sujets. Je te conseille une petite recherche sur le forum et le visionnage du documentaire sur la théorie des cordes.

oui justement c'est ça que je n'ai pas compris, il dit que ces branes sont en fait des univers qui évoluent dans d'autres dimensions (en fin si j'ai bien comprit) et si elles sont entrer en collision pour faire le big bang (ce qui reste une théorie) c'est en fait la collision de leurs espace temps, c'est bien cela ? mais alors si ces branes sont dans d'autres dimensions il possible qui les lois ne sont pas pareil, si c'est le cas, il n'y a donc peut être pas de corde qui constitue ses branes, donc pas de cordes, pas de branes, ce qui remet en cause le fait que 2 soit entrer en collision.

Quand on parler d'autres dimensions, on parle en fait de dimensions supplémentaires (au delà de 3), c'est une extension de l'espace à des axes de liberté supplémentaire en sus des 3 dont nous avons conscience. Une dimension X permet de donner à un espace de dimension x-1 une liberté de mouvement en plus (une translation uniquement lorsque l'écart dimensionnel est de 1)

Quant aux lois, le postulat de départ de la théorie des cordes (et des autres) est qu'elles continuent de s'appliquer, c'est indispensable, sinon la théorie ne tient sur rien. On peut par contre supposer que des lois supplémentaires ou une extension des lois existantes soient présentes dans une approche à 4 dimensions spatiales ou plus.

Une brane 3D que pourrait être notre univers est donc gérée par à minima les lois que l'on connait.

A mimata,
Sur ton étonnement, de la faculté des mathématique à décrire la réalité, voilà peut-être une réponse:

Un ingénieur pense que ses équations sont une approximation de la réalité.
Un physicien pense que la réalité est une approximation de ses équations.
Un mathématicien s'en moque.

Oui mais on ne peut pas sectoriser mathématiquement (c'est de la déformation mathématique manuelarm ) : il y a de plus en plus de mathématiciens / physiciens : qu'en pensent ils ?

Ensuite, les théories ne s'approchent pas de la réalité (et vice versaà, elles la simulent ce qui n'est pas pareil ; un ordinateur bien programmé peut simuler l'intelligence, via un dialogue avec un humain par exemple, à l'aide d'algorithmes traitant efficacement des mots clés mais cet algorithme n'a aucun rapport, même lointain avec la notion d'intelligence humaine dont le raisonnement se fait par paquets d'informations et par mixages divers et parallèles d'informations.

Les théories sont et ne resteront que des simulations imparfaites de la réalité et non pas une image imprécise de la réalité... une "simple" simulation qui imite donc de manière relativement correcte le fonctionnement apparent de notre réalité.

Les théories mathématiques sont de l'imitation, pas une traduction imparfaite.

Quant à la notion de réalité, comment finalement la décrire si ce n'est la perception d'un certain concret environnemental à un certain moment de l'évolution de notre espèce (et donc de son degré de conscience et de compréhension) ?

On nage dans l'épistémologie !

Dsl de vous embeter avec toutes mes questions, mais je vais mieux la formuler, dans l'émission, Brian Greene quand il parle des univers parallèles il dit "...biensur ces univers dont nous parlons évoluraient dans les dimensions suplémentaire de la théorie M, dimensions qui sont présentes tout autour de nous.." donc les dimensions suplémentaire c'est bien celles de 4 à 11 tout en sachant qu'il dit que les univers évoluraient dedant, ça me parait étrange que d'autres univers seraient dans le notre, surtout qu'il dit que ces univers sont autour de nous. J'aimerai comprendre quelle notion de dimensions il parle dans ce cas. merci

Bon, l'univers totale est composée de 11 dimensions, qui se décompose en 10 dimension spatiales et une de temps, et nous on vit dans une 3-branes (de dimension 3), donc il nous reste un espace de dimension 7, les autres univers sont dans espace complémentaire, mais il est difficile de le concevoir intuitivement, vu qu'il nous est parfois difficile même de pensée en 3 dimensions. De plus avec un espace complémentaire à 7 dimensions une grand quantité de forme diverse d'univers peuvent être envisagé , sauf si l'on admet qu'il sont identiques à notre 3-branes, dans ce cas , c'est plus simple pour imaginer la structure.

Essayons de construire une configuration de cette univers totale, que l'on pourrait également appeler multivers. on prend une 3-branes, on choisit une des 7 dimension (remarque quelle soit finie ou infini le raisonnement est identique) donc dans cette dimension on peut placer une infinité de 3-branes , théoriquement on vient de construire une 4-brane contenant une infinité de 3-branes est qui ressemble à notre univers, si tu prends une autre dimension tu pourras construire une 5-brane contenant une infinité de 4-branes qui elles même contient une infinité de 3-branes identique à notre univers, et tu peux conitnuer le raisonnement jusqu'a utiliser les 7 dimensions. J'espère que j ai été clair.

A quantique:
Ce que je voulais dire avec ma petite citation, c'est que les mathématiques n'ont pas besoin de la réalité pour continuer leur développement, et si elle permettent une description de réalité, c'est juste un bonus. de plus la question et comme tu le dit une question plutôt pour l'épistémologie, par contre il est vrai quand même que beaucoup de mathématiciens sont intéressé par ce sujet, pour ma part le lien entre réalité et mathématique, et une proposition indécidable.
Par contre pour algorithme simulant l'intelligence, je n'en connais pas, mais s'il la simule, il ne passera pas le test de Turing.

Okk, eh bien merci, j'ai enfin compris je vous remercie tous