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Théorie de jauge — Wikipedia (fr)

Source: Wikipedia (fr)
Original: https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_jauge
License (as archived): CC-BY-SA-4.0
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En physique théorique, une théorie de jauge est une théorie des champs fondée sur un groupe de symétrie locale, appelé groupe de jauge, définissant une « invariance de jauge ». L'expression « invariance de jauge » a été introduite en 1918 à la suite du mathématicien et physicien Hermann Weyl qui tentait d'unifier la gravitation et l'électromagnétisme en utilisant une « invariance par changement d'échelle » (ou « invariance par transformation de jauge »). Aujourd'hui, il n'est plus question de changement d'échelle mais le mot jauge est resté : une transformation locale qui laisse la théorie invariante est une symétrie de jauge. L'idée est de partir d'une théorie qui décrit la dynamique d'un champ (comme le champ de l'électron dans le cas de l'électrodynamique), puis on exige que cette théorie soit invariante sous une certaine transformation continue (la transformation de jauge). Pour cela, il est nécessaire de modifier la théorie de départ, en remplaçant dans certaines équations les dérivées ordinaires par des dérivées covariantes ou en introduisant des connexions par exemple, ce qui revient à ajouter un ou des nouveaux champs, les champs de jauge (le potentiel vecteur dans le cas de l'électrodynamique). Les particules associées à ces champs de jauge par quantification sont les bosons de jauge (les photons dans le cas de l'électrodynamique quantique). La transformation de jauge est donc devenue une symétrie continue (symétrie de jauge) ; le théorème de Noether indique qu'il y aura alors des quantités conservées (la charge électrique dans le cas de l'électrodynamique). On voit là l'intérêt et la force des théories de jauge : la simple exigence d'une invariance de jauge conduit à prédire l'existence de nouvelles particules (les bosons de jauge), décrit leur dynamique et leurs interactions, et explique pourquoi certaines quantités sont conservées. Le prototype le plus simple de théorie de jauge est l'électrodynamique classique de Maxwell. Mais la relativité générale et le modèle standard de la physique des particules (qui réunit la théorie électrofaible et la chromodynamique quantique) sont aussi des théories de jauge.

Tema degli esploratori: fisica e astronomia (deposito sistematico; ricerca «relativité générale»).
Fonte: Wikipedia in francese, voce «Théorie de jauge» — https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_jauge
Wikidata Q214850 (dati Wikidata in CC0 1.0) — https://www.wikidata.org/wiki/Q214850
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