Introduction
On essaie depuis plus de 50 ans de quantifier la gravitation, actuellement modélisée par la théorie de la relativité générale qui donne satisfaction, sauf dans les cas extrêmes, au voisinage des singularités, et sur la singularité elle-même dont on peut se demander si elle ne résulte pas de l’absence d’une théorie de la gravitation quantifiée.
Les théories (principales) développées.
Aujourd’hui, nous avons, depuis le début du 20ième siècle, deux grandes théories, la mécanique quantique relativiste (relativité restreinte ) avec la théorie quantique des champs associées et la relativité générale qui, elle est une théorie, classique, non quantifiée. Ces théories ont évolué mais leur intégration souhaitée dans un même formalisme, une théorie unique, n’a pas abouti, même si cette recherche a permis de nombreux progrès.
La théorie des (super)cordes a pour ambition de décrire toute la physique y compris la gravitation.
La théorie de gravitation à boucles (Smolin, Rovelli), n’envisage que de traiter le cas de quantification de la gravitation, en estimant que si ceci est possible alors l’intégration dans une seule théorie avec la mécanique quantique serait facilité.
La méthode classique utilisée pour quantifier la physique des particules se heurte, en relativité générale, au fait que cette méthode ne permet pas le processus de « renormalisation » en relativité générale qui permet de traiter le cas des infinis qui apparaissent dans les calculs.
La relativité générale n’est pas renormalisable, cette méthode, utilisée avec succès en physique des particules, ne peut pas être appliquée au formalisme d’espace-temps de la relativité.
On peut contourner l’obstacle, en feuilletant l’espace-temps en temps et espace et en cherchant à quantifier l’espace, ce que la gravitation a boucles propose.