Gravitation quantique à boucles
La gravitation quantique à boucles (loop quantum gravity en anglais) est une tentative de formuler une théorie de la gravitation quantique, et donc d'unifier la théorie de la relativité générale et les concepts de la physique quantique. Elle est fondée sur la quantification canonique directe de la relativité générale dans une formulation hamiltonienne (l'équation de Wheeler-DeWitt), les trois autres interactions fondamentales n'étant pas considérées dans un premier temps. Une difficulté de l'approche est qu'il n'y a ni espace ni temps de référence et que la covariance générale des équations n'est plus manifeste. L'un des résultats fondamentaux de cette théorie est que l'espace-temps présente une structure discrète (par opposition au continuum espace-temps de la relativité générale) : les aires et les volumes d'espace sont quantifiés ainsi que le temps. La notion d'espace est en quelque sorte remplacée par la notion de grains primitifs, sortes d'« atomes » d'espace ou, plus exactement, de quanta du champ gravitationnel, reliés entre eux par des liens caractérisés par un spin (spin de lien) d'où le nom de réseau de spin (spin network). Cette théorie est partiellement en concurrence avec la théorie des supercordes. Voici une liste des principaux physiciens travaillant à cette théorie en 2012 : Abhay Ashtekar du Center for Gravitational Physics & Geometry, université d'État de Pennsylvanie (États-Unis) ; Rodolfo Gambini, l'Institut Henri-Poincaré (France) et l'Université de la République (Uruguay) ; Lee Smolin de l'Institut Perimeter pour la physique théorique de Waterloo (Canada) ; Thomas Thiemann de l'Institut Max-Planck (Institut Albert Einstein, Potsdam, Allemagne), détaché à l'Institut Perimeter pour la physique théorique de Waterloo (Canada) ; Carlo Rovelli du Centre de Physique Théorique de l'Université d'Aix-Marseille (France) ; Aurélien Barrau du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), section physique théorique ; Jorge Pullin de l'université d'État de Louisiane (États-Unis).