Les théories d'unification souffrent, on l'a vu, du manque de confirmation expérimentale. Certes, elles ne sont pas non plus réfutées, mais il n'est jamais bon pour une théorie scientifique d'être irréfutable : La physique spéculative court alors le risque de basculer dans la métaphysique.
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| Des accélérateurs de particules comme le Fermilab, près de Chicago, livreront peut-être les premières confirmations expérimentales indirectes d'une théorie du tout. © Fermilab |
C'est pourquoi les chercheurs travaillent à imaginer des dispositifs expérimentaux qui puissent, directement ou indirectement, au moins trancher entre les différentes théories candidates, et réduire ainsi la confusion engendrée par la multiplication des modèles explicatifs.
Supersymétrie
Une voie pourrait être la supersymétrie. Ce concept, né non pas d'observations expérimentales mais de considérations mathématiques, est essentiel dans les tentatives d'unification de la relativité générale et de la mécanique quantique, et donc des forces fondamentales. La supersymétrie apparaît notamment dans la théorie des cordes.
De quoi s'agit-il ? La supersymétrie associe aux particules de spin demi-entier (le spin est, avec la masse et la charge électrique, l'une des trois caractéristiques intrinsèques d'une particule, c'est un nombre positif entier ou demi-entier) des "superpartenaires" au spin entier, et inversement. Elle postule alors l'existence de nouvelles particules rendant possible l'unification des interactions forte, faible et électromagnétique.
Dès lors, si l'on parvient à détecter ces nouvelles particules, et donc à prouver la supersymétrie, un grand pas sera fait en faveur d'une théorie du tout. Ce sera peut-être le cas dès 2007, grâce au LHC, le nouvel accélérateur du Cern qui entrera en service l'an prochain.
Observer des dimensions supplémentaires ?
Observer des dimensions supplémentaires sera plus difficile, à moins que celles-ci atteignent la taille du millimètre, ce que certains modèles théoriques suggèrent. Si par contre les dimensions supplémentaires ont, comme les cordes, une taille de l'ordre de l'échelle de Planck (10 puissance moins 35 mètres, rappelons-le), notre technologie est aujourd'hui (et pour très longtemps encore si ce n'est pour toujours) incapable d'y accéder.
Ainsi, tout va dépendre de ce que trouveront ou pas les accélérateurs de particules, et même alors il ne sera peut-être pas encore possible de distinguer telle théorie plutôt qu'une autre. Dans tous les cas, il faudra être patient.
En savoir plus : Les particules élémentaires
