Soutenance de thèse de Balthazar de Vaulchier

Balthazar de Vaulchier soutiendra publiquement ses travaux de thèse le 19 septembre 2022 à 14h00 à l'Ecole polytechnique dans l'Amphi Gregory.

Titre de la thèse : String theory and aspects of quantum or induced gravity

Directeur de thèse : Hervé Partouche

Membres du jury de thèse

M. Hervé PARTOUCHE École polytechnique Directeur de thèse
M. Iosif BENA CEA/Saclay Rapporteur
M. Jan TROOST Ecole Normale Supérieure Rapporteur
M. Carlo ANGELANTONJ Université de Turin Examinateur
M. Antoniadis IGNATIOS Sorbonne Université Examinateur
M. Guillaume BOSSARD Ecole polytechnique Examinateur
M. Francesco NITTI Université de Paris Examinateur

Résumé

Cette thèse explore divers perspectives visant à obtenir une théorie de gravitation quantique. Elle s’articule autour de trois axes majeurs, à savoir la théorie des cordes, la gravitation induite, et la fonction d’onde de l’Univers ; chacun d’entre eux est susceptible d’apporter des réponses à l’unification de la gravitation avec la mécanique quantique. Nous commençons ainsi par une présentation de la théorie des cordes, en particulier de la corde hétérotique, avant de s’intéresser à des modèles de compactification appliqués à cette corde. Le premier est un mécanisme de Scherk-Schwarz brisant la supersymétrie : une instabilité se produit alors dans des régions de l’espace de module, qui engendre une transition de phase que nous caractérisons. Le deuxième considère des modèles d’orbifold que nous unifions avec le formalisme des lignes de Wilson, afin notamment de décrire des actions sur 8 fermions au lieu de 16, et obtenir ainsi des groupes de jauges SO(2n+1). Ensuite, nous présentons un modèle de gravitation induite dépourvu de divergence ultraviolette, en attribuant à chaque champ de matière une infinité d’états de Kaluza-Klein. Les constantes induites de la théorie effective sont alors calculées à une boucle, et un choix spécifique de champ permet d’éliminer les divergences. Enfin, la troisième partie s’attache à la fonction d’onde de l’Univers telle que définie par Hartle et Hawking. Nous calculons dans un premier temps l’intégrale de chemin avec un formalisme invariant de jauge, ce qui faisait défaut jusqu’à présent. Puis nous prouvons que la probabilité d’amplitude est bien invariante sous une redéfinition des champs, en reliant du même coup ces redéfinitions de champ à l’ambiguïté résiduelle dans la formulation de l’équation de Wheeler-DeWitt. Enfin, nous donnons des pistes pour aborder ce problème avec une intégrale de chemin Lorentzienne et non plus Euclidienne.