Théorie de Kaluza-Klein et gravitation quantique

Kaluza-Klein theory and quantum gravity

• Auteur / Autrice : Gilles Esposito-Farèse
• Direction : Robert Coquereaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de physique théorique (CPT) (MarseilleToulon)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gravité quantique

Gravitation

Kaluza-Klein, Théories de

Résumé

La theorie pentadimensionnelle de kaluza-klein-jordan-thiry unifie en dimension 4 la gravitation, l'electromagnetisme et un champ scalaire couple non lineairement aux photons. Nous etudions tout d'abord les equations classiques de cette theorie, ainsi que les differentes descriptions possibles des champs materiels. Nous soulignons plusieurs incompatibilites experimentales liees au choix des geodesiques de l'espace de dimension 5 pour decrire le mouvement des particules usuelles. Ces difficultes viennent du fait que seuls les tachyons de cet espace permettent de decrire en dimension 4 des particules chargees de masses faibles (devant la masse de planck). La deuxieme partie de cette theses est consacree a la quantification de la theorie de kaluza-klein-jordan-thiry. Nous calculons les divergences de tous les diagrammes a une boucle et nous rappelons aussi les methodes mathematiques du developpement de la chaleur utilisees pour effectuer ces calculs. Nous montrons que la theorie n'est pas renormalisable, meme sur la couche de masse et nous comparons ce resultat avec le fait que la gravitation pure est finie a une boucle en dimension 5 (si la regularisation dimensionnelle est utilisee). Ce resultat est enfin generalise au cas d'un couplage quelconque du champ scalaire aux photons: le systeme gravitation+electromagnetisme+champ scalaire n'est jamais renormalisable, mais certains diagrammes de feynman ont cependant des divergences qui se compensent sur la couche de masse, notamment lorsque le couplage du champ scalaire aux photons est celui de la theorie de jordan-thiry