vendredi 3 janvier 2014

Quand (est-ce que) le physicien passe la main au mathématicien (?)

Voici une réponse possible tirée d'une conférence d'un grand physicien américain :
[According to an idea from quantum chromodynamics*] the gluons are in fact massless, but we don't see them for the same reason that we don't see the quarks, which is what, as a result of the peculiar infrared properties of non-Abelian gauge theories, color is trapped; color particles like quarks and gluons can never be isolated. This has never been proved. There is now a million dollar prize offered by the Cray Foundation to anyone who succeeds in proving it rigorously, but since it is true [this is a matter settled by experiment*] I for one am happy to leave the proof to the mathematician. 
[Selon une argumentation tirée de la chromodynamique quantique*] les gluons sont en fait dépourvus de masse, mais nous ne pouvons pas les voir pour la même raison que nous ne pouvons voir les quarks,  à savoir que, en raison de certaines propriétés infrarouges particulières des théories de jauge non-abéliennes, la couleur est confinée, les particules avec une charge de couleur telles que les quarks et les gluons ne peuvent jamais être isolés. Or cela n'a jamais été démontré. Il y a d'ailleurs un prix d'un million de dollars offert par la Fondation Cray à toute personne qui réussira à prouver cela rigoureusement, mais puisque cette [idée*] est vraie [de par les preuves expérimentales*] je suis pour ma part heureux de laisser la démonstration au mathématicien. 
S. Weinberg, The making of the Standard Model 2003

* les textes entre crochets ont été ajoutés par moi pour faciliter la compréhension du texte, ils visent à expliciter au mieux la pensée de Weinberg mais ils dépendent naturellement de ma propre compréhension. J'invite le lecteur à se reporter à l'ensemble du texte original pour se faire une idée éventuellement plus juste.


Pour illustrer la différence entre la notion de preuve en physique et en mathématique, voici, sur le même sujet, un extrait tiré de la page 199 d'un récent livre d'Edward Shuryak "Quantum Many-Body Physics in a Nutshell" (livre qui a l'originalité à mon goût de discuter de façon très pédagogique la chromodynamique dans le cadre de la physique quantique à N-corps) :