« L'effort d'unification n'est pas seulement un triomphe théorique ; il a de profondes implications pour notre compréhension des phénomènes cosmiques. » En octobre 2023, des chercheurs de l'université Aalto en Finlande ont dévoilé une nouvelle théorie quantique de la gravité. Cette théorie vise à concilier la théorie quantique des champs et la relativité générale d'Einstein.
Les physiciens Mikko Partanen et Jukka Tulkki conceptualisent la gravité comme un champ de jauge quantique dans un espace-temps plat. Cela contraste avec la vision de la relativité générale qui considère la gravité comme un espace-temps courbé. Leur approche harmonise la gravité avec les forces électromagnétiques et nucléaires, les encadrant comme des théories de jauge avec des symétries sous-jacentes.
Le nouveau modèle crée un paysage de symétrie partagé où toutes les interactions fondamentales peuvent être traitées de manière égale. Ceci est réalisé en ancrant la théorie de jauge gravitationnelle dans des symétries comparables au modèle standard. Cette unification pourrait éclairer les environnements cosmiques extrêmes comme les trous noirs et l'univers primitif.
La méthodologie utilise la renormalisation pour traiter les infinis dans les calculs de la théorie quantique des champs. Partanen et Tulkki ont démontré une renormalisation réussie aux approximations du premier ordre. Cela marque une étape cruciale vers une cohérence mathématique complète, invitant à un examen et un développement plus approfondis.
Comprendre la gravité au niveau quantique a une importance pragmatique au-delà de l'élégance théorique. Une théorie quantique unifiée de la gravité pourrait débloquer de nouveaux principes sous-jacents aux propriétés des matériaux et au transfert d'énergie. Elle pourrait même inspirer des technologies au-delà de notre imagination actuelle, ayant un impact sur des domaines allant de la précision du GPS aux futurs réseaux de communication quantique.