Une équipe internationale de physiciens théoriciens a découvert que lorsque la gravité est combinée à la mécanique quantique, aucune symétrie globale n’est possible.
La gravité quantique est un domaine de la physique théorique qui cherche à décrire la gravité selon les principes de la mécanique quantique. Crédit image : Gerd Altmann.
“Il existe quatre types de forces fondamentales dans la nature : l’électromagnétisme, la force forte, la force faible et la gravité”, ont déclaré Daniel Harlow, chercheur au MIT, et Hirosi Ooguri, de Caltech et de l’Université de Tokyo.
“Des quatre, la gravité est la seule qui reste inexplicable au niveau quantique”.
“Nous pensons que le principe holographique est un indice important pour combiner avec succès la gravité et la mécanique quantique.”
Le principe holographique permet aux physiciens d’étudier les systèmes gravitationnels en les projetant sur une frontière qui entoure l’Univers entier.
La correspondance anti-de Sitter/théorie des champs formelle (AdS/CFT), développée dans les années 1990 par le physicien théoricien argentin-américain Juan Maldacena, a été particulièrement utile car elle donne une définition mathématique précise du principe holographique.
Dans le nouvel article, publié dans la revue Physical Review Lettersle professeur Ooguri et le Dr Harlow ont prouvé qu’aucune symétrie n’est possible dans une théorie gravitationnelle si elle obéit au principe holographique.
“Nos travaux précédents avaient trouvé une analogie mathématique précise entre le principe holographique et les codes correcteurs d’erreurs quantiques, qui protègent l’information dans un ordinateur quantique”, ont-ils déclaré.
“Dans le nouvel article, nous avons montré que de tels codes correcteurs d’erreurs quantiques ne sont compatibles avec aucune symétrie, ce qui signifie que la symétrie ne serait pas possible en gravité quantique.”
“Ce résultat a plusieurs conséquences importantes”, ont-ils ajouté.
“En particulier, il prédit que les protons sont stables contre la désintégration en d’autres particules élémentaires, et que les monopoles magnétiques existent.”
