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Dans Physique géométrique B, le lecteur trouvera notre approche personnelle visant à construire un groupe agissant sur un espace à dix dimensions ; ce travail est étroitement lié à la géométrie matière-antimatière.
Dimensions supplémentaires ? Lesquelles ? Quelle pourrait être leur signification physique ? Peut-on les mesurer ?
Dans ses ouvrages (Géométrie et Relativité, Hermann-France, éd. 1964 ; Structure des systèmes dynamiques, Birkhauser, 1997 ; et Dunod-France, 1973), le mathématicien français Jean-Marie Souriau a largement étendu la physique dans un cadre à cinq dimensions. Ainsi, on obtient les quatre dimensions classiques (x, y, z, t) de l’espace-temps, auxquelles s’ajoute une dimension supplémentaire z. Cette dernière fut initialement introduite par le polonais Kaluza dans les années 1920.
La approche des supercordes constitue une tentative d’extension de l’idée de Kaluza à six dimensions supplémentaires. Pourquoi 4 + 6 = 10 ? Parce que les contraintes liées aux groupes et aux symétries l’imposent.
Lorsqu’un physicien souhaite réaliser des expériences, il se pose la question suivante :
– Quelle énergie dois-je fournir ?
L’énergie est liée à la fréquence et à la longueur d’onde, selon la relation :
Plus la longueur d’onde est petite, plus l’énergie est grande.
Les physiciens ont donc examiné ces dimensions supplémentaires, en cherchant quelle pourrait être leur longueur caractéristique, et par conséquent l’énergie caractéristique associée. Ils ont trouvé :
La longueur de Planck : 10⁻³³ cm
Vraiment hideux. Pour fournir à des particules une telle énergie, il faudrait un accélérateur aussi grand que notre galaxie.
– Normal, dit Michio Kaku dans son livre Hyperspace, Oxford University Press, 1994. Nous traitons de la physique du futur. La théorie des supercordes relève de la science du prochain siècle…
– Hummm…
Une discipline étrange et nouvelle. Il y a quelques années, j’étais chez Souriau. Il m’a montré les actes d’une réunion consacrée aux supercordes. Sur la première page, le président de séance avait déclaré :
– Bien que cette nouvelle science ne permette ni de faire des prédictions, ni d’interpréter aucune observation ni expérience, le nombre croissant d’articles publiés dans ce domaine constitue un symptôme évident de sa grande vitalité et de son dynamisme.
Souriau est facilement sarcastique, mais toujours avec un bon sens de l’humour. À propos de la physique théorique actuelle, il propose sa propre définition, brève et percutante : Mathématiques sans rigueur.
Physique sans expérience.
Selon lui, cinquante années de « physiquisme nul » se sont écoulées depuis les travaux de Feynman.
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Physique théorique : « Mathématiques sans rigueur. Physique, sans expérience ».****
Le royaume de la recherche.
Y a-t-il quelque chose de pourri dans le royaume de la recherche ?
Aujourd’hui, il y a plus de scientifiques vivants qu’il n’y en a jamais eu dans toute l’histoire des sciences. Qui écrira son nom, dans les livres, en lettres dorées ?
Entre 1895 (année où l’radioactivité naturelle fut découverte en France par Henri Becquerel) et 1932 (année où le Britannique Chadwick découvrit le neutron), il ne s’est écoulé que 37 ans. En un temps aussi court, le paysage scientifique a été entièrement transformé. Tout le monde le sait.
J’écris en 1998. Qu’avons-nous découvert depuis 1961, trente ans plus tôt, qui soit véritablement grand ?
Certes, nous avons envoyé des humains sur la Lune, nous concevons des micro-ordinateurs, des CD-ROM, nous disposons de la radio-téléphonie, de l’ingénierie biologique, etc. Mais il s’agit là de développements technologiques. Aucune idée fondamentale nouvelle. Aucune révolution.
La science semble emprisonnée dans un paradigme doré.
Après la Seconde Guerre mondiale, le système anonyme d’évaluation par des pairs s’est généralisé. L’idée officielle était de préserver l’indépendance du rapporteur requis, l’expert chargé de décider si un article pouvait être publié ou non.
Ensuite, lorsqu’on souhaite publier quelque chose, la règle exige que l’on soumette son article à une revue, laquelle sollicite un expert. Après un mois ou deux, la réponse revient.
J’ai publié des dizaines d’articles au cours de ma vie. Si l’œuvre est conventionnelle, elle est relativement facile à publier ; mais si vous vous engagiez franchement à l’ouest, en cherchant « la physique située à l’ouest du Pecos », si vous tentiez de proposer quelque chose de véritablement nouveau, vous rencontriez de sérieux problèmes.
En réalité, vous n’avez aucun problème du tout : la réponse revient rapidement :
Désolé, nous ne publions pas les travaux spéculatifs.
Aucun expert n’a été choisi. Votre article n’a pas été examiné. Pourquoi ?
Parce que les revues de premier plan reçoivent trop d’articles chaque jour. Nature en reçoit 100 chaque matin, Physical Review une douzaine. Comment pensez-vous qu’ils puissent s’y prendre ?
Ensuite, références historiques :
Version originale (anglais)
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In Geometrical Physics B the reader will find our personal approach, towards building a group acting on ten-dimensional space, this work being closely related to matter-anti-matter geometry.
Additional dimensions ? Which ones ? What could be their physical meaning ? Could we measure it ?
In his works (Géometrie et Relativité, Hermann-France Ed. 1964, Structure of Dynamical Systems, Birkhauser 1997, and Dunod-France 1973) the french mathematician Jean-Marie Souriau has widely extended physics in a five dimensional context. Then one has the four classical dimensions ( x , y , z , t ) of space-time, plus an extra-dimension z . This last was primarly introduced by the polish Kaluza in the 1920'.
Surperstring approach is an attempt to extend Kaluza trial to six more dimensions. Why 4 + 6 = 10 ? Because group and symmetries constraints.
When a physicist wants to make expriments he asks :
- How much energy do I need ?
Energy is linked to frequency and wavelength, through :
The smaller is the wavelength, the bigger is the energy.
The physicists looked upon these additional dimensions, searching what could be the associated characteristic length, hence the subsequent associated characteristic energy. They found :
The Planck's length : 10-33 cm
Definitively ugly. To give to particles such energies you need an accelerator as big as our galaxy.
-
Normal, says Michio Kaku, in his book "Hyperspace", Oxford University Press, 1994. We deal with future physics. Superstring corresponds to next centuries' science.....
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Hmmm.....
Strange new discipline. Some years ago I was at Souriau's home. He showed me the proceedings of a meeting devoted to superstrings. On the first page, the chairman had declared :
- Although this new science cannot predict anything nor interpret any observation or experiment, when we consider the increasing number of papers published in the field, it's a symptome that shows its great vitality and dynamism.
Souriau is easily sarcastic, but always with a good sense of humor. About today's theoretical physics, he has his own and short definition : Mathematics without severity.
Physics without experience
He thinks that since Feynmann's works fifty years of null-physics have past.
(98)
Theoretical physics : "Mathematics without severity. Physics, without experience".****
The kingdom of research.
Is it something rotten in the kingdom of research ?
Today, there are more alive scientists than all who worked in the whole history of Science. Which one will write his name in books, in golden letters ?
Between 1895 ( when natural radio-activity was discovered in France by Henri Becquerel ) and 1932 (when the British Chadwick discovered the neutron) it's only been 37 years. During such short time the scientific panorama has been totally changed. Everybody knows that.
I'm writing in 1998. What have we discovered that's so great since 1961, thirty years ago ?
Of course, we have sent people to the Moon, we make micro-computers, cd-roms, we have radio-telephone, we have biologic engineering, and so on.. But they are technologic developments. No really new basic idea. No revolution.
Science seems jailed in a golden paradigm.
After the second world war the system of anonymous referee's system was generalized. The official idea was to protect the independence of the required referee, the expert whose charge was to decide if a paper could be published or not.
Then, when you want to publish something, the rule wants you to submit your paper to some Journal, who calls in an expert. After a month, or two, the answer comes back.
I have published dozens of papers in my life. If the work is conventional, it is relatively easy, but if you frankly go west, search "the physics at the west of the Pecos", if you try to search something really new, you get serious problems.
In fact, you have no problem at all. The answer comes back quickly :
Sorry, we don't publish speculative works.
No expert was chosen. Your paper was not reviewed. Why ?
Because top level journals receive too much papers, daily. Nature receives 100 papers each morning. Physical review, a dozen. How do you think they can manage that ?
Next, historical references.: