Cosmologie branaire

En cosmologie et en théorie des cordes, la cosmologie branaire, appelée aussi théorie des cordes et des branes, est un modèle cosmologique dont l'idée principale est que notre univers, et tout ce qu'il contient, serait emprisonné dans une structure appelée brane (une « D3-brane » plus exactement), laquelle serait incluse dans un « super-univers » doté de dimensions supplémentaires et qui pourrait abriter d’autres branes (et donc d’autres univers). La cosmologie branaire est un ensemble de scénarios cosmologiques inspiré des idées de la deuxième révolution en théorie des cordes dont le but est de résoudre le fameux problème de la hiérarchie. Dans ces modèles, l'univers observable à quatre dimensions est une sous-partie de l'univers total qui possède des dimensions supplémentaires. Les particules de matière observable (décrites par le modèle standard) sont confinées dans les quatre dimensions observées par un mécanisme non décrit explicitement mais supposé similaire à celui de la théorie des cordes dans les modèles possédant des D-branes (ces dernières étant par définition le lieu des extrémités des cordes ouvertes, et les particules de matière dans ces modèles de cordes ouvertes sont justement décrites par de telles extrémités). La gravité, quant à elle, se propage dans toutes les dimensions et ce n'est donc que par son intermédiaire que ces dimensions supplémentaires seraient observables. 300px|thumb|Les univers situés sur les branes flottent dans un super-univers, formé de dimensions supplémentaires, petites ou grandes selon les modèles. Les premiers modèles de cosmologie branaire remontent aux travaux de Lisa Randall et Raman Sundrum en 1999 inspirés par les travaux de Arkhani-Hamed, Dimopoulos et Dvali en 1998. L'idée principale est de tenter d'expliquer l'extraordinaire faiblesse de l'intensité de la force de gravitation devant les autres forces par l'existence de dimensions supplémentaires. La gravité vivant naturellement dans toutes les dimensions, c'est la constante donnant son intensité dans toutes les dimensions qui est alors fondamentale et choisie de même ordre de grandeur que les autres échelles fondamentales.