vignette|Triangle infrarouge En physique, le triangle infrarouge est une série de relations entre trois groupes de concepts impliquant la théorie de la relativité et la théorie quantique des champs. Le triangle met en évidence des liens déjà connus ou démontrés par les auteurs, le physicien Andrew Strominger et ses collaborateurs Sabrina Gonzalez Pasterski et Alexander Zhiboedov.
La relation naît dans le cadre de l’analyse des symétries asymptotiques, c’est‑à‑dire les relations de symétrie de l’espace‑temps qui existent à une distance infinie d’une source de champ : une masse pour le champ gravitationnel ou une charge électrique pour le champ électromagnétique. Dans ces conditions, l’énergie associée au champ, étant donnée la distance à la source, devient négligeable, d’où l’expression «triangle infrarouge».
Éléments du triangle
Concepts liés Les concepts reliés entre eux dans le triangle sont :
a) les théorèmes sur les particules molles (soft dans la littérature anglophone) :
théorème du graviton mou, publié par Weinberg en 1965 ; extension du théorème précédent, publiée par Cachazo et Strominger en 2014 ; théorème du photon mou, publié par Weinberg dans le même article de 1965 sur le graviton ;
b) les symétries asymptotiques :
super‑translations du groupe de Bondi‑Metzner‑Sachs, publiées en 1962 ; super‑rotations (symétrie analogue à celle de l’algèbre de Virasoro), publiées par Barnich et Troessaert en 2010 ; symétries des théories de jauge U(1), publiées par Pasterski en 2017 ;
c) les effets mémoire :
effet mémoire gravitationnel publié par Zeldovich et Polnarev en 1974 et par Christodoulou en 1991 ; nouveaux effets mémoire gravitationnels publiés par Pasterski, Strominger et Zhiboedov en 2016 ; l’analogue électromagnétique de l’effet mémoire, publié par Bieri et Garfinkle en 2013.
Relations qui les relient Chaque groupe est relié à un autre par des relations appropriées :
les transformations de Fourier relient les théorèmes soft et les effets mémoire ; les transitions du vide relient les symétries asymptotiques et les effets mémoire ; les identités de Ward relient les théorèmes soft et les symétries asymptotiques.
Ainsi, par exemple :
le théorème du graviton mou (a.1) est lié aux super‑translations (b.1) par une identité de Ward ; les super‑translations (b.1) correspondent à différents états du vide créés par l’effet mémoire gravitationnel (c.1) ; l’effet mémoire gravitationnel (c.1) se réduit au théorème du graviton mou (a.1) par une transformation de Fourier.
Outre la première relation triangulaire mise en évidence par les auteurs, de nombreuses autres peuvent exister et ont été proposées.
Notes et références
Bibliographie
Catégorie:Relativité générale Catégorie:Gravité quantique