Théories de jauge et hologrammes

Institut Camille Jordan, bâtiment Jean Braconnier, Université Claude Bernard Lyon 1, 21 av. Claude Bernard, 69100 Villeurbanne

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Résumé

Un grand nombre de phénomènes physiques sont décrits par des théories redondantes, contenant plus de variables sur papier qu’il n’y en a en réalité. Il s’agit des théories de jauge, dont deux exemples fameux sont l’électromagnétisme et la gravitation. Paradoxalement, cette redondance est utile, nécessaire et munie d’une riche structure aux conséquences physiques essentielles. De fait, on verra dans cet article que toute théorie de jauge se comporte comme un hologramme : certaines données de notre espace tridimensionnel sont contenues sur des surfaces bidimensionnelles. Les conséquences de cette subtilité vont d’aspects fondamentaux de la gravité quantique à des effets topologiques en physique de la matière condensée.