Propriétés fondamentales des théories de gravité quantique

Thèse proposée par (PhD thesis proposed by) Pierre VANHOVE

Dès la formulation de la relativité générale comme une théorie géométrique de la
dynamique de l’espace-temps par Einstein, il est apparu difficile de la concilier avec la mécanique où le principe d’incertitude d’Heisenberg rend la détermination des points géométriques impossible. Alors que les théories des jauges se sont développées en un formalisme de théorie des champs quantique formidablement confirmé par des expériences de précisions de physique subatomique et la physique des accélérateurs, la gravitation semblait rester à l’écart de ces progrès. Depuis la fin du XXème et le début du XXIème siècle, la cosmologie est entrée dans une ère de précision, fournissant des informations cruciales de plus en plus précises sur la structure et la dynamique de l’univers observable. Une conséquence importante de ces observations est que la théorie de la gravitation telle que formulée par Einstein ne suffit pas et il faut considérer des extensions.

Même si nous n’avons pas d’indication directe d’effet de gravitation quantique, il reste une hypothèse raisonnable de travailler dans un cadre où la gravitation est quantifiée comme le sont les autres forces fondamentales. En fait, les conséquences d’une théorie de la gravitation quantique sont encore très mal comprises. Il y a pour cela deux raisons principales. La première est la difficulté à construire un cadre théorique mathématiquement cohérent et physiquement complet. Un deuxième obstacle est que lorsqu’un tel cadre a pu être construit, il est toujours très difficile d’en extraire les conséquences observables sans avoir à devoir simplifier les modèles à l’extrême et perdre certains avantages du cadre
théorique général.

Grâce à les nouvelles méthodes d’unitarité sur la couche de masse, il est possible de s’affranchir des difficultés dues à la prolifération des diagrammes de Feynman et de ne calculer que les contributions physiques aux éléments de matrice S.

Nous proposons donc d’utiliser ces développements récents, et plus particulièrement des méthodes de calcul héritées de la théorie des cordes, pour élaborer de nouvelles méthodes analytiques et numériques de calcul des processus physiques en gravitation classique et quantique.
Comme prérequis il est nécessaire d’avoir une bonne compréhension du formalisme de la théorie perturbative des champs et des théories des jauge, de la relativité générale, et des basses de théorie conformes. Des notions de supersymétrie et de théorie des cordes seraient un avantage mais ne sont pas nécessaires.

Contact: ; tel: +33 (0)1 6908 4777 ; page web.

 
#683 - Màj : 24/04/2013

 

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