Gravité quantiqueLa gravité quantique est une branche de la physique théorique tentant d'unifier la mécanique quantique et la relativité générale. Une telle théorie permettrait notamment de comprendre les phénomènes impliquant de grandes quantités de matière ou d'énergie sur de petites dimensions spatiales, tels que les trous noirs ou l'origine de l'Univers. L'approche générale utilisée pour obtenir une théorie de la gravité quantique est, présumant que la théorie sous-jacente doit être simple et élégante, d'examiner les symétries et indices permettant de combiner mécanique quantique et la relativité générale en une théorie globale unifiée.
Gravitation quantique à bouclesLa gravitation quantique à boucles (loop quantum gravity en anglais) est une tentative de formuler une théorie de la gravitation quantique, et donc d'unifier la théorie de la relativité générale et les concepts de la physique quantique. Elle est fondée sur la quantification canonique directe de la relativité générale dans une formulation hamiltonienne (l'équation de Wheeler-DeWitt), les trois autres interactions fondamentales n'étant pas considérées dans un premier temps.
Vitesse de la gravitéDans le cadre des théories relativistes, la notion de vitesse de la gravité renvoie à la vitesse des ondes gravitationnelles qui, telle que prédite par la relativité générale et confirmée notamment par l'observation du signal GW170817, est identique à la vitesse de la lumière. La vitesse des ondes gravitationnelles selon la relativité générale égale la vitesse de la lumière dans le vide, c . Dans le cadre de la relativité restreinte, la constante c ne s'applique pas seulement à la lumière (qui fait partie des ondes électromagnétiques).
Covariance de Lorentzvignette|Illustration de l'espace-temps. En relativité restreinte, une quantité est dite covariante de Lorentz lorsque ses composantes forment une représentation du groupe de Lorentz. Par exemple le temps propre se transforme de façon particulièrement simple puisqu'il est invariant sous transformation de Lorentz, on dit que c'est une quantité scalaire et on parle de scalaire de Lorentz. La représentation associée du groupe de Lorentz est la représentation triviale.
Relativité généraleLa relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation, c'est-à-dire qu'elle décrit l'influence de la présence de matière, et plus généralement d'énergie, sur le mouvement des astres en tenant compte des principes de la relativité restreinte. La relativité générale englobe et supplante la théorie de la gravitation universelle d'Isaac Newton qui en représente la limite aux petites vitesses (comparées à la vitesse de la lumière) et aux champs gravitationnels faibles.
Classical and Quantum GravityClassical and Quantum Gravity (abrégé en Class. Quantum Gravity ou CQG) est une revue scientifique à comité de lecture publiée par l’Institute of Physics. Elle est spécialisée, comme son nom l'indique, dans les thématiques plutôt théoriques liées à la gravitation, en particulier la relativité générale et la cosmologie. D'après le Journal Citation Reports, le facteur d'impact de ce journal était de 3,029 en 2009. Actuellement, la direction de publication est assurée par C. M. Will (Université Washington à Saint-Louis, États-Unis).
Alternatives to general relativityAlternatives to general relativity are physical theories that attempt to describe the phenomenon of gravitation in competition with Einstein's theory of general relativity. There have been many different attempts at constructing an ideal theory of gravity. These attempts can be split into four broad categories based on their scope. In this article, straightforward alternatives to general relativity are discussed, which do not involve quantum mechanics or force unification.
Histoire de la relativité généraleLes premières idées pour intégrer la gravitation à la relativité datent de 1905, date où la relativité restreinte est née. Henri Poincaré, Albert Einstein et bien d'autres ont fait des propositions pour cela. En 1915, Einstein et David Hilbert publient chacun un article proposant l'actuelle théorie de la relativité générale. L’âge d'or de la relativité générale (de l'anglais : Golden age of general relativity) ou la renaissance de la relativité généraleClifford M. Will, La Renaissance de la relativité générale, dans Raymond A.
Principe de relativitéLe principe de relativité affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels inertiels : les lois sont « invariantes par changement de référentiel inertiel ». Cela implique que pour deux expériences préparées de manière identique dans deux référentiels inertiels, les mesures faites sur l'une et l'autre dans leur référentiel respectif sont identiques : si je laisse tomber une balle, je constate la même trajectoire, que je réalise l'expérience sur le quai d'une gare ou dans un train en mouvement rectiligne uniforme.
Tests expérimentaux de la relativité généraleLa relativité générale a la réputation d'être une théorie fortement mathématique, qui n'était pas fondée au départ sur des observations. Cependant, même si ses postulats ne sont pas directement testables, elle prédit de nombreux effets observables de déviations par rapport aux théories physiques qui ont précédé. Cette page expose donc les tests expérimentaux de la relativité générale. L'avance du périhélie de Mercure, la courbure des rayons lumineux et le décalage vers le rouge sont les trois tests classiques de la relativité générale qui ont été proposés par Einstein lui-même.
Canonical quantum gravityIn physics, canonical quantum gravity is an attempt to quantize the canonical formulation of general relativity (or canonical gravity). It is a Hamiltonian formulation of Einstein's general theory of relativity. The basic theory was outlined by Bryce DeWitt in a seminal 1967 paper, and based on earlier work by Peter G. Bergmann using the so-called canonical quantization techniques for constrained Hamiltonian systems invented by Paul Dirac. Dirac's approach allows the quantization of systems that include gauge symmetries using Hamiltonian techniques in a fixed gauge choice.
Théorie de la relativitévignette|Formule de la théorie de la relativité d'Albert Einstein. L'expression théorie de la relativité renvoie le plus souvent à deux théories complémentaires élaborées par Albert Einstein et Mileva Marić : la relativité restreinte (1905) et la relativité générale (1915). Ce terme peut aussi renvoyer à une idée plus ancienne, la relativité galiléenne, qui s'applique à la mécanique newtonienne. En 1905, le physicien allemand Max Planck utilise l'expression « théorie relative » (Relativtheorie), qui met l'accent sur l'usage du principe de relativité.
Asymptotic safety in quantum gravityAsymptotic safety (sometimes also referred to as nonperturbative renormalizability) is a concept in quantum field theory which aims at finding a consistent and predictive quantum theory of the gravitational field. Its key ingredient is a nontrivial fixed point of the theory's renormalization group flow which controls the behavior of the coupling constants in the ultraviolet (UV) regime and renders physical quantities safe from divergences.
GravitationLa gravitation, l'une des quatre interactions fondamentales qui régissent l'Univers, est l' physique responsable de l'attraction des corps massifs. Elle se manifeste notamment par l'attraction terrestre qui nous retient au sol, la gravité, qui est responsable de plusieurs manifestations naturelles; les marées, l'orbite des planètes autour du Soleil, la sphéricité de la plupart des corps célestes en sont quelques exemples. D'une manière plus générale, la structure à grande échelle de l'Univers est déterminée par la gravitation.
Induced gravityInduced gravity (or emergent gravity) is an idea in quantum gravity that spacetime curvature and its dynamics emerge as a mean field approximation of underlying microscopic degrees of freedom, similar to the fluid mechanics approximation of Bose–Einstein condensates. The concept was originally proposed by Andrei Sakharov in 1967. Sakharov observed that many condensed matter systems give rise to emergent phenomena that are analogous to general relativity. For example, crystal defects can look like curvature and torsion in an Einstein–Cartan spacetime.
Théorie MLa théorie M est une théorie physique devant unifier les différentes versions de la théorie des supercordes. L'existence de cette théorie fut conjecturée par Edward Witten en 1995, lors d'un colloque sur la théorie des cordes à l'Université de Californie du Sud. Cette annonce engendra un tourbillon de nouvelles recherches, qu'on a appelé la . Selon Witten le M de théorie M peut signifier magie, mystère ou membrane au choix, et le véritable sens ne s'imposera que quand la théorie sera formulée définitivement.
Causal dynamical triangulationCausal dynamical triangulation (abbreviated as CDT), theorized by Renate Loll, Jan Ambjørn and Jerzy Jurkiewicz, is an approach to quantum gravity that, like loop quantum gravity, is background independent. This means that it does not assume any pre-existing arena (dimensional space) but, rather, attempts to show how the spacetime fabric itself evolves. There is evidence that, at large scales, CDT approximates the familiar 4-dimensional spacetime but shows spacetime to be 2-dimensional near the Planck scale, and reveals a fractal structure on slices of constant time.
DilatonEn physique théorique, le dilaton désignait à l'origine un champ scalaire théorique (comme le photon réfère à un champ électromagnétique). Le dilaton apparaît dans la théorie de Kaluza-Klein et obéit à une équation ondulaire non homogène, généralisant l'équation de Klein-Gordon, avec un champ électromagnétique très fort comme source : De plus, dans la théorie des cordes, le dilaton est une particule d'un champ scalaire qui peut être vu comme la trace du graviton ; un champ scalaire (suivant l'équation Klein-Gordon) qui vient toujours avec la gravité.
Relativité restreinteLa relativité restreinte est la théorie élaborée par Albert Einstein en 1905 en vue de tirer toutes les conséquences physiques de la relativité galiléenne et du principe selon lequel la vitesse de la lumière dans le vide a la même valeur dans tous les référentiels galiléens (ou inertiels), ce qui était implicitement énoncé dans les équations de Maxwell (mais interprété bien différemment jusque-là, avec « l'espace absolu » de Newton et léther).
Système d'unités de PlanckEn physique, le système d'unités de Planck est un système d'unités de mesure défini uniquement à partir de constantes physiques fondamentales. Il a été nommé en référence à Max Planck, qui l'introduisit (partiellement) à la fin de l'article présentant la constante qui porte à présent son nom, la constante de Planck. C'est un système d'unités naturelles, dans le sens où une liste définie de constantes physiques fondamentales valent 1, lorsqu’elles sont exprimées dans ce système.
