D'abord, levons toute ambiguité : la théorie des cordes que nous venons de présenter dans les grandes grandes lignes est une théorie
de gravité quantique, puisqu'elle réunit la gravité aux autres forces déjà régies par le cadre quantique.
Mais il existe d'autres théories visant à quantifier la gravité, et l'une en particulier, baptisée loop quantum gravity (LQG, en français : gravitation quantique à boucles), alternative à (et concurrente de) la théorie des cordes, propose plus directement de quantifier la relativité générale, qui est la théorie de la gravité. Les autres interactions fondamentales, sans être hors du champ de la LQG, ne sont pas son objectif premier.
Un espace discret
 |
|
L'espace nous apparaît continu mais à des échelles incroyablement petites, il se révèle être une mousse quantique que la théorie de la gravité quantique propose de décrire géométriquement. © DR |
La LQG s'intéresse à la géométrie de l'espace à l'échelle de Planck (10 puissance moins 35 mètres tout de même), et utilise pour cela des outils mathématiques complexes (dont les variables de "boucle") que nous ne détaillerons pas ici. Fondamentalement, elle avance que l'espace lui-même est quantifié, c'est à dire qu'il existe des des "quantum d'espace". L'espace est alors discret et non continu : comme votre écran d'ordinateur, si l'on y regarde de près, il est constitué de subdivisions elles-mêmes indivisibles (les pixels pour votre écran, les quanta d'espace pour notre Univers).
A l'échelle de Planck, notre espace n'est donc plus lisse, mais en quelque sorte "mousseux" : les fluctuations quantiques y dominent, et avec elles les fluctuations de la gravité, donc de la géométrie de l'espace-temps (rappelez-vous Einstein). Dès lors, la théorie de la gravitation quantique à boucle est une théorie géométrique d'un tel espace mousseux.
Tout comme la théorie des cordes toutefois, aucune observation expérimentale n'a pu aujourd'hui confirmer ou infirmer la LQG ou l'un de ses aspects. Nous disposons donc de deux approches différentes (l'une requiert des dimensions supplémentaires et propose de considérer la matière différemment, l'autre géométrise l'espace à l'échelle de Planck) mais qui pourrait toutefois, comme l'a pensé Lee Smolin, l'un des pères de la LQG, être deux approximations d'une seule et même théorie ultime qui reste encore à découvrir.
