Sheldon Cooper est l'un des protagonistes de la sitcom La théorie du Big Bangcélèbre série télévisée de comédie avec écoute record. Sheldon est un physique théorique faisant autorité et apprécié.
Ce personnage est maintenant une icône de la télévision contemporaine, entrée dans l'imagination collective par la loi. Il a également aidé à apporter le modèle de nerd, le jeu vidéo et les passionnés de bandes dessinées.
Il est au centre de cet article: pas lui en tant que personnage, cependant, en fait, nous voulons aller pour enquêter sur sa partie scientifique. Nous voulons comprendre ce que fait notre physique préféré pour vivre.
Que savons-nous de Sheldon?
Nous savons qu'il était un enfant prodige. Comme en témoigne son quotient de renseignement (187, beaucoup plus élevé que la norme) et sa carrière scolaire rapide. En fait, il a obtenu son diplôme à l'âge de 11 ans en atterrissant au même âge à l'enseignement universitaire et à seulement 16 ans, il a obtenu son premier doctorat en recherche.
Après de nombreux succès académiques, il arrive dans le monde du travail en tant que physicien théorique au Caltech, California Institute of Technology, une université privée américaine. Son travail concerne principalement la recherche sur la théorie des chaînes.
Son rêve est de pouvoir gagner un prix Nobel pour la physique grâce à ses études. En raison des nouvelles découvertes sur le Big Bang, cependant, il commence à penser à changer le domaine d'étude. Mais l'université l'empêche depuis le financement qu'il a reçu concerne la théorie des cordes.
Cette chose, combinée aux différents grands changements qui se trouvent devant lui, lui font mûrir la décision de s'éloigner de Pasadena, où il vit, et de prendre une année sabbatique. Au début de la huitième saison, après son retour à la maison, Sheldon parvient à changer le plan d'étude.
Il passe ensuite à la recherche de la matière noire, grâce à la promotion au professeur que l'université lui a offert. Dans la onzième saison, il a décidé de revenir pour se consacrer, mais seulement en privé, à la théorie des cordes.
Nous pouvons donc dire que le grand amour de Sheldon est la théorie des cordes.
Quelle est la théorie des chaînes?
En physique théorique, la théorie des chaînes (de l'anglais Théorie des cordes; La signification la plus courante du terme chaîne est « corde ») est une théorie, toujours en phase de développement, qui essaie de concilier la mécanique quantique avec la relativité générale.
Il est basé sur le principe selon lequel la matière, le rayonnement et, sous certaines hypothèses, l'espace et le temps sont en fait la manifestation d'entités physiques fondamentales qui, selon le nombre de dimensions dans lesquelles elles se développent, sont appelées chaînes ou p-brane.
Le terme «théorie des cordes» fait référence à la fois à la théorie bosonique de 26 dimensions et à la théorie supersimétrique à 10 dimensions (théorie super-histrin). Cependant, à une utilisation courante, il fait référence à la variante supersymétrique, tandis que l'autre théorie est appelée théorie de la chaîne bosonicienne.
On espère que la théorie pourrait être une théorie complètement qui décrit les forces fondamentales, c'est-à-dire pour fournir un modèle de gravité quantique, ainsi que les autres interactions fondamentales envisagées par le modèle standard.
Bien que dans la version supersymétrique, les fermiions incluent également les « briques » constituant la question, il n'est pas clair s'il décrit un univers avec les caractéristiques des forces et des matériaux tels que celui observé.
L'origine de la théorie des cordes
La théorie des chaînes est passée d'un article que Gabriele Veneziano a écrit pour expliquer le comportement de l'Adroni. Au cours des expériences menées avec des accélérateurs de particules, les physiciens avaient observé que le rotation d'un haut-parleur n'est jamais supérieur à un certain multiple de la racine de son énergie.
Aucun modèle adroronique simple n'explique ces relations. En 1968, Venetian, alors chercheur du CERN à Genève, a senti qu'une ancienne formule mathématique appelée bêta d'Eulero, conçue 200 ans plus tôt par le mathématicien suisse Leonhard Euler, a fourni des informations importantes sur une forte interaction, sans toutefois expliquer la corrélation.
En 1970, Nambu, Nielsen et Souxkind ont tenté une explication, représentant la force nucléaire à travers des cordes vibrantes avec une seule dimension; Cependant, c'était une hypothèse qui contredit les expériences. La communauté scientifique a donc perdu son intérêt pour la théorie et le modèle standard, avec ses particules et ses champs, sont restés dominants.
Puis, en 1974, Schwarz et Sciar, et Yoneya indépendamment, ont étudié les modèles avec des caractéristiques messager de la vibration des cordes et ont constaté que leurs propriétés fonctionnaient exactement avec les particules médiatrices de la force gravitationnelle – les gravitons.
Schwarz et Sciak ont fait valoir que la théorie des cordes n'avait pas réussi parce que les physiciens avaient mal compris leurs objectifs.
La théorie de la chaîne bosonicale
Cela a conduit au développement de la théorie de la chaîne de Bosonica, qui est toujours la version généralement enseignée. Avec le développement de la chromodynamique quantique, le besoin original d'une théorie ADRONI a été dirigé vers une théorie du quark.
La théorie de la chaîne bosonique est formulée en termes d'action de Polyakov, une quantité mathématique utilisée pour prédire comment les cordes se déplacent dans l'espace-temps. En appliquant les idées de mécanique quantique à l'action de Polyakov, il est à noter que chaque chaîne peut vibrer de différentes manières.
De plus, on peut également observer que chaque état de vibration représente un type de particule différent.
La masse avec laquelle la particule et les différentes manières dont il peuvent interagir sont déterminées par la manière dont la chaîne vibre – essentiellement, par la note que la chaîne produit vibrando. L'échelle des notes, à chacun correspondant à une particule, est appelée spectre d'énergie de la théorie.
En tout cas, la théorie bosonique a également des problèmes. Fondamentalement, il a une instabilité particulière, conduisant à la décomposition de l'espace-temps. De plus, comme son nom l'indique, le spectre des particules ne contient que des tissages, des particules avec un photon entier comme un photon. Les Bosoni sont un ingrédient indispensable dans l'univers, mais pas le seul constituant.
Des études sur la façon dont une théorie des chaînes devraient inclure les Cirmons dans son spectre conduisent à la supersimmétrie, une relation mathématique entre Bosoni et Fermiioni qui est maintenant un secteur d'étude indépendant. Les théories des chaînes qui incluent des vibrations stables sont appelées théories de superstring; Plusieurs types ont été décrits.
C'était une introduction très courte à ce monde difficile et complexe comme la physique théorique.
