De nouveaux volumes géométriques révolutionnent la physique


Antoine Houlou-Garcia

Dans une étude récente publiée dans les Notices of the American Mathematical Society, les mathématiciennes Claudia Fevola (Inria Saclay) et Anna-Laura Sattelberger (Max-Planck Institute de Leipzig) explorent le champ émergent de la géométrie positive pour proposer un pont inédit entre la physique des particules et la cosmologie

 

L’idée est audacieuse : et si les mêmes structures mathématiques décrivaient à la fois les collisions dans les accélérateurs de particules et la formation de l’univers ? La géométrie positive, qui se fonde sur des objets géométriques à volume défini dans des espaces de haute dimension, vient redessiner le paysage traditionnel dominé par les diagrammes de Feynman. Parmi ces objets figurent notamment des formes telles que l’amplituèdre introduit en 2013 par Nima Arkani-Hamed et Jaroslav Trnka.

Au cœur de cette approche : l’idée que des interactions quantiques peuvent être représentées comme des volumes. Ce langage géométrique offre une perspective nouvelle qui pourrait permettre de mieux unifier « le tout petit », étudié en physique des particules, et « le tout grand », analysé en cosmologie.

 

Visualisation du concept d’amplituèdre.

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