La gravité sans espace-temps express

La gravité est généralement expliquée par la courbure de l'espace-temps. Les corps massifs le déforment, comme une boule de bowling sur une membrane en caoutchouc tendue. Mais cette approche a deux jumeaux moins connus. Dans l'un, la gravité naît de la torsion (vrillage) de l'espace-temps ; dans l'autre, de sa non-métricité (lorsque les longueurs et les angles changent lors d'un transport). Les trois variantes donnent les mêmes équations d'Einstein et sont appelées la « Trinité géométrique de la gravité ».

Les auteurs de l'article se sont demandé : qu'y avait-il avant que l'espace-temps n'acquière l'une de ces trois formes géométriques ? Ils ont proposé une théorie pré-géométrique — une sorte de « bouillon » pour l'espace-temps. Dans ce bouillon, il n'y a ni métrique (moyen de mesurer les distances), ni géométrie familière. Il n'y a que des champs et des symétries, semblables à ceux de la théorie de Yang-Mills. Puis, comme dans le mécanisme de Higgs, la symétrie se brise spontanément.

En conséquence, une métrique effective émerge du « bouillon » — l'espace-temps même dans lequel nous vivons. Et, surtout, selon le choix de la jauge (la manière de fixer les degrés de liberté superflus), cet espace-temps peut se révéler courbe, tordu ou non-métrique. Ainsi, une seule et même théorie profonde engendre les trois variantes de la Trinité géométrique. Il s'avère que les débats sur la géométrie « la plus correcte » perdent leur sens — ce ne sont que différentes facettes d'un même tout.