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Concept
Brane
Résumé
Dans la théorie des cordes, une brane, ou p-brane, est un objet étendu, dynamique, possédant une énergie sous forme de tension sur son volume d'univers, qui est une charge source pour certaines interactions de la même façon qu'une particule chargée, telle l'électron par exemple, est une source pour l'interaction électromagnétique. Dans le langage des branes, une particule chargée est appelée une 0-brane (0 dimension spatiale et 1 dimension temporelle).
Les branes ont été popularisées par certains modèles cosmologiques dits branaires dans lesquels l'univers observable constituerait le volume interne d'une brane (une 3-brane pour être précis) vivant dans un espace-temps ayant des dimensions supplémentaires.
Un autre type d'objet étendu existe en théorie des cordes, également porteur d'une tension, mais qui n'est pas dynamique (autrement dit, sa forme ne peut pas fluctuer par interaction avec les degrés de liberté physiques) : c'est le plan orientifold.
Le mot brane est en fait une aphérèse de membrane.
Une « p-brane » est un objet étendu en théorie des cordes. Le p représente le nombre de dimensions spatiales qui la composent, et le nombre total de dimensions d'espace-temps d'un tel objet est p + 1. Par exemple, une « 1-brane » est une brane à une dimension spatiale et 1 dimension temporelle, c'est donc la surface d'univers d'une corde. Une « 2-brane » est une brane à deux dimensions spatiales et 3 au total, c'est elle qui correspond au volume d'univers décrit par l'objet que l'on désigne couramment par membrane (c’est-à-dire une surface plongée dans l'espace à 3 dimensions). Une « 10-brane » s'étend sur 11 dimensions au total (en incluant le temps) et ainsi de suite.
Les cordes fondamentales de la théorie sont des 1-branes, encore appelée F1-branes pour se souvenir qu'il s'agit de cordes Fondamentales. Elles sont une source de type électrique pour l'interaction véhiculée par le champ B. Dans le cas des cordes ouvertes, leurs extrémités sont également des sources pour une 1-forme similaire au quadripotentiel en électromagnétisme.
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