Géométrie Spatiale Dynamique Explique Forces Fondamentales et Particules Élémentaires

Des travaux théoriques récents suggèrent que la géométrie même de l'espace pourrait être la source des particules fondamentales et des forces régissant l'Univers, dépassant son rôle traditionnel de simple arrière-plan physique. Cette approche vise à établir un cadre unitaire où la structure mathématique dicte les phénomènes observés, prolongeant l'effort d'unification initié par les travaux de Maxwell. Les chercheurs s'inspirent de la description géométrique de la gravitation formulée par Albert Einstein, cherchant à étendre ce principe à l'ensemble des interactions fondamentales connues.

Dans une publication parue dans la revue Nuclear Physics B le 15 décembre 2025, Richard Pincak et ses collaborateurs ont présenté des recherches examinant comment les propriétés de la matière et des forces pourraient émerger directement de dimensions supplémentaires non perçues. L'étude postule que l'Univers contient des dimensions invisibles, repliées en formes complexes septidimensionnelles désignées sous le nom de G₂-variétés. Ces structures géométriques, traditionnellement considérées comme statiques, sont étudiées ici dans leur dynamique, évoluant sous l'effet du flux G₂-Ricci, un processus qui modifie leur géométrie interne au fil du temps.

Un élément central de cette modélisation implique le concept de torsion, que l'équipe décrit comme une torsion intrinsèque au sein de ces structures extra-dimensionnelles, une analogie étant faite avec l'enroulement de l'ADN. Lorsque ces formes tordues évoluent par le flux G₂-Ricci, elles peuvent se stabiliser en configurations appelées solitons, offrant potentiellement une explication purement géométrique à des phénomènes complexes comme la rupture spontanée de symétrie. Cette modélisation propose une alternative au Modèle Standard, suggérant que la masse des bosons W et Z proviendrait de cette torsion géométrique plutôt que de l'interaction avec le champ de Higgs.

Le Modèle Standard, bien que précis, n'intègre pas la gravitation, ce qui motive la recherche d'un cadre plus englobant. La théorie établit un lien entre cette torsion géométrique et la courbure de l'espace-temps à l'échelle cosmologique, ce qui pourrait éclairer la constante cosmologique positive responsable de l'expansion accélérée de l'Univers. Les chercheurs émettent l'hypothèse d'une particule hypothétique associée à cette torsion, baptisée le « Torstone », dont la détection future dans des expériences sondant les effets de l'espace-temps serait envisageable. L'ambition de ces travaux, soutenus par le projet R3 numéro 09I03-03-V04-00356, est d'étendre la vision d'Einstein: si la gravité est une manifestation de la géométrie, alors toutes les interactions pourraient l'être également, unifiant la gravitation avec les interactions forte, faible et électromagnétique sous une seule structure géométrique cohérente.