Physique de pointe
Modes d'une corde vibrante
Visualisez les modes propres d'une corde unidimensionnelle et reliez l'harmonique à sa fréquence, pour illustrer l'idée que les types de particules correspondent aux excitations de la corde.
Matériel
- Corde unidimensionnelle animée avec mode d'onde stationnaire réglable
- Réglages du rang harmonique, de la tension et de la longueur
Protocole
Choisissez un mode propre
Déplacez le curseur harmonique. La corde montre ventres et des nœuds fixes aux deux extrémités.
Modifiez les propriétés de la corde
Faites varier la tension ou la longueur et observez la fréquence propre à densité linéique constante.
Reliez modes et états de particules
Comparez les harmoniques : dans un modèle de corde quantifiée, chaque excitation permise constitue un état distinct aux propriétés caractéristiques. Cette corde est une analogie, pas un calcul complet de la théorie des cordes.
Simulation
Histoire de l’expérience
En 1968, Gabriele Veneziano introduisit une amplitude décrivant des caractéristiques importantes de la diffusion des hadrons, devenue l'amplitude de Veneziano. Sa structure mathématique fut reconnue comme naturellement liée à un objet étendu vibrant plutôt qu'à des constituants ponctuels.
En 1969, Yoichiro Nambu, Holger Bech Nielsen et Leonard Susskind développèrent indépendamment l'interprétation du modèle de résonance duale comme une corde relativiste. La théorie des cordes émergea ainsi des tentatives de description de l'interaction forte, avant de devenir un cadre plus large pour la gravité quantique et la physique fondamentale. La corde classique animée ici illustre uniquement l'analogie entre modes et états.