Cube des théories physiques

Le cube des théories physiques[1] - [2] - [N 1] ou cube des théories[3] - [N 2] est une description synthétique de la physique, qui consiste à représenter, à l'aide des trois constantes G, 1/c et h, les relations entre les théories, actuelles et futures, de la physique et leur domaine respectif de validité.

Chaque constante est un axe du cube et chaque sommet est associé à une théorie.

Dénominations alternatives

À la suite de John Stachel (en)§ 2.1_6-0">[4], le cube est parfois dénommé le cube de Bronstein[N 3] ou cube de Bronstein des théories[N 4], en l'honneur de Matveï Bronstein[7].

Il est parfois dénommé le cube cGh[N 5] ou cube cGħ[N 6], en raison de la notation des trois constantes physiques utilisées :

la constante gravitationnelle, notée $G$ ;
la vitesse de la lumière dans le vide, notée $c$ ;
la constante de Planck, notée $h$ , ou la constante de Planck réduite, notée $\hbar$ .

Histoire

Le cube des théories physiques trouve son origine dans une « plaisanterie estudiantine »n. 27_14-0">[8] - [9] de trois futurs éminents physiciens théoriciens du XX^e siècle : George Gamow (1904-1968), Dmitri Ivanenko (1904-1994) et Lev Landau (1908-1968). En 1927, tous trois étudiants à l'université d'État de Moscou, ils décident d'écrire un article en cadeau pour une étudiante qu'ils courtisent[9] - [10]. Considérant leur article comme insignifiant, aucun de ses coauteurs ne s'y réfère au cours de leurs carrières[9]. Ce n'est qu'en 1991 que le physicien russe Lev Okun le sort de l'oubli[9] - [11] - [12].

Les premières représentations du cube sont dues à Abraham Zelmanov (en)col. 1_19-0">[13] (1913-1987) en 1967col. 2réf._11_20-0">[14] - [15] et 1969col. 2réf._12_22-0">[16].

Description

Le cube est un cube unité.

Chaque sommet du cube est associé à une théorie, à savoir :

le sommet 000 à la mécanique newtonienne, ni relativiste ni quantiquecol. 1_19-1">[13] ;
le sommet c00 à la relativité restreintecol. 1_19-2">[13] ;
le sommet 0ħ0 à la mécanique quantique, non relativistecol. 1_19-3">[13] ;
le sommet 00G à la gravitation newtonienne ;
le sommet cħ0 à la théorie quantique des champscol. 1_19-4">[13] ;
le sommet c0G à la relativité généralecol. 1_19-5">[13] ;
le sommet 0ħG à la gravitation quantique, non relativiste ;

et :

le sommet cħG à une théorique relativiste et quantique de la gravitation dite théorie du toutcol. 1_19-6">[13].

Notes et références

Notes

En anglais : cube of physical theories ou physical theories cube.
En anglais : cube of theories.
En anglais : Bronstein cube[5].
En anglais : Bronstein cube of theories[6].
En anglais : cGh cube.
En anglais : cGħ cube.

Références

Uzan 2003.
Uzan et Lehouc 2005, p. 36-37.
Barrow 2005, p. 70.
§ 2.1-6" class="mw-reference-text">Oriti 2020, § 2.1, p. 25.
(en) Abhay Ashtekar, 100 years of relativity : Space-time structure : Einstein and beyond, World Scientific, 2005, 528 p. (ISBN 978-981-256-394-1, lire en ligne), p. 4-8
(en) Roberto B. Salgado, Toward a quantum dynamics for causal sets, ProQuest, 2008, 254 p. (ISBN 978-0-549-74267-8), p. 4, figure 1.1
(ru) Matveï Bronstein, « K voprosu o vozmozhnoy teorii mira kak tselogo », Uspekhi Astronomicheskikh Nauk, vol. 3,‎ 1933, p. 3-30
n. 27-14" class="mw-reference-text">Uzan 2003, p. 38, n. 27.
Uzan et Lehouc 2005, p. 119.
(ru) George Gamov, Dmitri Ivanenko et Lev Landau, « Mirovye postoyannye i predel'nyi perekhod », Zhurnal Russkogo fiziko-khimicheskogo obshchestva, vol. 60,‎ 1928, p. 13-17
Okun 1991a.
Okun 1991b.
col. 1-19" class="mw-reference-text">Okun 2002, p. 1371, col. 1.
col. 2réf._11-20" class="mw-reference-text">Okun 2002, réf. 11, p. 1371, col. 2.
Zelmanov 1967.
col. 2réf._12-22" class="mw-reference-text">Okun 2002, réf. 12, p. 1371, col. 2.

Voir aussi

Bibliographie

: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

[Gamow, Ivanenko et Landau 1928] (ru) George Gamow, Dmitri Ivanenko et Lev Landau, « Мировые постоянные и предельный переход », Журнал русского физ.-хим. общества. Часть физическая, t. LX,‎ 1928, p. 13-17, trad. :
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[Oriti 2020] (en) Daniele Oriti, « The Bronstein hypercube of quantum gravity », dans Nick Huggett, Keizo Matsubara et Christian Wüthrich (éd. et introd.), Beyond spacetime : the foundations of quantum gravity, Cambridge et New Yok, CUP, hors coll., mai 2020, 1^re éd., ill. et fig., VIII-362, 21 × 25,3 cm (ISBN 978-1-108-47702-4, EAN 9781108477024, OCLC 1110434910, DOI 10.1017/9781108655705, présentation en ligne, lire en ligne), part. I, chap. 2, p. 25-52.
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[Uzan 2003] Jean-Philippe Uzan, « Dimensions et constantes fondamentales », dans Gilles Cohen-Tannoudji et Émile Noël (éd. et introd.), Le réel et ses dimensions (actes de la 8^e rencontre Physique et interrogations fondamentales, coorganisée par la Société française de physique et la Bibliothèque nationale de France, et tenue le 19 nov. 2003), Les Ulis, EDP Sciences, coll. « Physique et interrogations fondamentales », déc. 2003, 1^re éd., 1 vol., 131, ill. et fig., 15 × 21,5 cm (ISBN 978-2-86883-693-9, EAN 9782868836939, OCLC 469410958, BNF 39084344, SUDOC 076577104, présentation en ligne, lire en ligne), chap. 2, p. 25-56.
[Uzan et Lehouc 2005] Jean-Philippe Uzan et Roland Lehoucq, Les constantes fondamentales, Paris, Belin, coll. « Belin Sup / Sciences – Histoire des sciences », mai 2005, 1^re éd., 1 vol., 487, ill. et fig., 17 × 24 cm (ISBN 978-2-7011-3626-4, EAN 9782701136264, OCLC 300532710, BNF 39295528, SUDOC 087569523, présentation en ligne, lire en ligne) :
- introd., chap. 1^er, sect. 3, § 3.3 : « Le cube des théories physiques », p. 36-37 ;
- 1^re part., chap. 4, sect. 3 : « Une plaisanterie estudiantine », p. 119 ;
- 1^re part., chap. 4, extrait n^o 11 : « Constantes universelles et transitions limite » de G. Gamow, D. Ivanenko et L. Landau (1928), p. 133.

Liens externes

[Hossenfelder 2011] (en) Sabine Hossenfelder, « The cube of physical theories » [« Le cube des théories physiques »], sur Backreaction (blogue), mai 2011.

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