La gravité est l'une des quatre interactions fondamentales. La description la plus précise de cette force est encore fournie par la Théorie de la Relativité Générale d'Einstein, publiée en 1915, une théorie tout à fait classique. Cette description distingue la gravité des trois autres forces – forte, faible et électromagnétisme – toutes décrites par les champs quantiques. Par conséquent, toute tentative d'unifier les quatre forces doit dépendre d'une description de la gravité qui utilise les principes de la mécanique quantique.
Il s’agit d’un domaine actif de la physique théorique depuis les années 1930. L'historien et physicien Alessio Rocci de la VUB à Bruxelles et Thomas Van Riet de la KU Leuven en Belgique ont dressé un aperçu historique du développement des théories quantiques de la gravité pour expliquer notre vision actuelle d'une future théorie unifiée des quatre forces. Ce travail a été publié dans The European Physical Journal H .
Les physiciens ont commencé à étudier la théorie quantique de la gravitation dans les années 1930, en adoptant une approche perturbatrice, convaincus qu’il ne devrait y avoir aucune différence fondamentale entre la force gravitationnelle et les autres interactions. Cependant, trouver une description de l'interaction gravitationnelle selon les lois de la mécanique quantique reste une tâche très complexe.
Plus tard au cours du siècle, Steven Weinberg, pionnier à la fois de la théorie efficace des champs et du modèle standard de physique des particules, a entamé un processus de fertilisation croisée entre ces domaines et le domaine de recherche de la gravité quantique qui a produit notre vision actuelle de la théorie d'Einstein. À partir du milieu des années 1980, la théorie des cordes a établi un cadre possible pour aborder la gravité quantique en utilisant une approche « descendante ». L'approche efficace de la théorie des champs face aux forces fortes a conduit au développement de la perspective « ascendante », qui a culminé au milieu des années 1990.
Récemment, des physiciens ont lancé un nouveau programme appelé Swampland pour surmonter les critiques de la théorie des cordes apparues dans les années 2000. Van Riet déclare :"L'espoir ultime est que le programme Swampland puisse conduire à des modèles généraux avec des conséquences observationnelles."
Plus d'informations : Alessio Rocci et al, La théorie quantique de la gravitation, les théories effectives des champs et les cordes :hier et aujourd'hui, The European Physical Journal H (2024). DOI :10.1140/epjh/s13129-024-00069-4
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