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Si l'on devait fixer un but à la physique, ce serait la recherche de la simplicité ultime - l'unique équation dont découleraient tous les phénomènes naturels, la "théorie du tout". Après avoir identifié les forces fondamentales à l'oeuvre dans la nature, les physiciens ont commencé, au XIXe siècle, par en unifier deux, le magnétisme et l'électricité. Ils ont continué au XXe siècle, en unifiant cet électromagnétisme, à son tour, avec une des deux forces nucléaires. Reste l'autre force nucléaire et la plus évidente de toutes, la gravité, qui maintient les planètes sur leur orbite et les hommes à la surface de leur planète. Aux dernières nouvelles, brillamment apportées ici par le physicien américain Brian Greene, l'un des acteurs de cette recherche, les trois forces se seraient trouvées unifiées en une seule au moment du big-bang, quand l'énergie était telle qu'aucune particule stable ni aucune matière n'existaient encore. Le problème, avec des théories aussi spéculatives que cette "grande unification", c'est que l'expérimentation est quasiment impossible et que les prédictions théoriques sont rares... Sauf si l'on admet, avec les tenants de la "théorie des cordes", la plus prometteuse, que les particules sont en réalité de minuscules cordes susceptibles, en vibrant, d'engendrer les particules connues, de même qu'une corde de guitare engendre différents sons. La théorie est osée... et belle. Elle fascinera les physiciens confirmés et les amateurs de bonne vulgarisation.

Après avoir introduit les grands principes de la relativité générale et de la mécanique quantique, Steven Gubser rend compréhensibles pour le profane les idées si abstraites de cordes, branes, extradimensions, fluctuations quantiques, courbure d'espace temps, symétrie et supersymétrie... Parfois appelée « théorie du tout », la théorie des cordes cherche à unifier les forces fondamentales de la nature au sein d'un même modèle. Elle comprend donc à la fois la gravité, telle que décrite par la théorie de la relativité, et la mécanique quantique. Steven Gubser brosse le portrait des étranges objets qui peuplent cette théorie, depuis les cordes et les branes jusqu'à l'espace-temps courbe. Usant d'analogies universelles et compréhensibles, il dépeint les efforts des plus grands physiciens dans un langage clair, même pour le profane. Toutefois, faute de pouvoir être prouvée ou infirmée expérimentalement, la théorie des cordes reste spéculative. Cet ouvrage vous donnera tous les éléments nécessaires à sa compréhension.

" La théorie des cordes n'a pas tenu ses promesses ", affirme Lee Smolin qui fut pourtant lui-même partisan de cette approche. En effet, après plus de vingt ans de mobilisation des esprits et des crédits de recherche, parfois au détriment d'autres domaines de la physique, la théorie des cordes reste en réalité une simple conjecture. Les physiciens auraient-ils cédé aux sirènes d'une théorie élégante plutôt que de s'appuyer sur l'expérience et la complexité du réel ? Il était grand temps de faire le point pour que le commun des mortels s'y retrouve. Lee Smolin expose en termes simples les théories physiques les plus récentes qui cherchent, sans encore y parvenir, à décrire totalement le fonctionnement de notre Univers. Théorie des cordes bien sûr, mais aussi gravité quantique à boucles, MOND (modified newtonien dynamics), relativité doublement restreinte, toutes sont confrontées aux " cinq grands problèmes de la physique contemporaine ", identifiés par l'auteur.

Cet ouvrage met à portée du grand public la question suprême de la physique : comment l'Univers fonctionne-t-il au niveau le plus fondamental ? Il commence donc par retracer de façon claire et précise l'évolution de la physique des particules depuis les années 1950, afin de guider le lecteur à travers les différentes approches des physiciens. Puis, il explique notamment , en les remettant en cause, les principes et les implications de la théorie des cordes, laquelle cherche à unifier les descriptions macroscopique et microscopique de l'Univers.