Depuis l'aube du 20ème siècle, deux théories révolutionnaires ont défini notre compréhension des lois régissant l'Univers: la physique quantique et la relativité générale. La première explore le monde de l'infiniment petit, décrivant les particules fondamentales telles que les électrons et les photons, ainsi que leurs interactions. La seconde, en revanche, décrit l'Univers à grande échelle, expliquant le mouvement des planètes, la formation des trous noirs et la structuration des galaxies.
Cependant, une énigme persiste: comment réconcilier ces deux théories, qui semblent incompatibles à leurs fondements ? Jonathan Oppenheim, professeur à l'University College London, propose une nouvelle théorie radicale pour résoudre ce mystère.
Illustration représentant la déformation de l'espace-temps sous l'influence des ondes gravitationnelles. Crédit: NanoGrav
La théorie d'Oppenheim, intitulée "théorie postquantique de la gravité classique", suggère que l'espace-temps, et donc la gravité, ne se prêtent pas à une description quantique. Selon lui, des fluctuations aléatoires dans l'espace-temps entraînent des changements dans le flux du temps, brisant ainsi le concept de prévisibilité. Cette approche diffère radicalement des théories bien connues comme la théorie des cordes et la gravité quantique à boucles, qui ajoutent des dimensions supplémentaires à l'Univers.
Zach Weller-Davies, chercheur à l'Institut Périmètre de Physique Théorique au Canada et ancien doctorant d'Oppenheim, précise que ces fluctuations spatiales doivent être détectables. Si l'espace-temps est classique, ces fluctuations devraient être supérieures à une certaine échelle, vérifiable expérimentalement.
Cette nouvelle perspective soulève de nombreux débats dans la communauté scientifique. Des figures éminentes de la théorie des cordes et de la gravité quantique à boucles, telles que Geoff Penington et Carlo Rovelli, expriment leur scepticisme. Oppenheim, à son tour, doute de la validité de ces théories pour résoudre le problème de la réconciliation entre physique quantique et relativité générale, notamment en raison de leur dépendance à des éléments non observés dans la nature, comme les dimensions supplémentaires et la supersymétrie.
La recherche continue pour tester les prédictions de la théorie d'Oppenheim et identifier d'éventuels aspects de la nature qui pourraient étayer cette théorie novatrice. La solution à l'un des plus grands mystères de la physique pourrait révolutionner notre compréhension de l'Univers.