L'espace-temps quantique

Deux théories sont en concurrence pour proposer une gravité quantique unifiant ainsi la relativité générale et la mécanique quantique : la théorie quantique à boucles (Loop Gravity Theory) qui part d'une vision granulaire de l'espace et la théorie des (super) cordes.

Au lieu de la vision einsteinienne basée sur un espace-temps continu, la LGT est fondée sur l’idée que l’espace possède des échelles minimales de taille. L’espace laisse la place à un « réseau de spins » une sorte de tissu formé de boucles qui, à des distances courtes, forment une mousse instable où l’espace continu cesse d’exister. De cette manière, l’espace même apparaît quantifié à la taille de la longueur de Planck, en dessous de laquelle l’espace cesse d’être continu.

La nouvelle théorie unificatrice proposée par Witten a été baptisée théorie M. Il s’agit d’un espace-temps à onze dimensions (dix spatiales et une temporelle), sept d’entre elles seraient compactifiées ; il est composé de couches de plusieurs dimensions appelées branes. Un p-brane équivaudrait à p dimensions et une 9-branes dans un espace à 10 dimensions se comporterait de manière analogue à une membrane bidimensionnelle dans un espace à trois dimensions. Cependant, le manque de prédictions et son extrême complexité laisse sceptique une bonne partie de la communauté scientifique. Les théoriciens des cordes ont proposé un univers divisé en bulles avec dans chacune d’entre elles des lois de la physique différentes. Certains jugent possible que ces 10⁵⁰⁰ univers possibles envisagés par la théorie existent vraiment dans un méta-univers plus grand que tout ce que nous pouvons imaginer.