
ASTRONOMIE | ASTROPHYSIQUE | RELATIVITÉ RESTREINTE
RELATIVITÉ GÉNÉRALE | COSMOLOGIE | THÉORIE
DES CORDES
LISTE DES SUJETS TRAITÉS SUR CETTE PAGE
Il faut bien considérer dans le
présent chapitre que la théorie des cordes (et in
extenso des supercordes) est actuellement spéculative
et n'a pas pu être vérifiée (confirmée)
ni falsifiée par l'expérience comme le veut la
démarche
scientifique. Il convient donc de prendre avec prudence les développements
qui vont suivre et d'être le plus critique possible
!
Il s'agit par ailleurs d'une théorie (nous ne pouvons pas
parler de modèle actuellement) d'unification des forces
qui n'est pas nouvelle
puisqu'elle a bientôt plus de trente ans et qui tente de
combler les défauts du modèle standard des particules
et aussi de réunir
la relativité générale et physique quantique
(ce qui n'est pas sans mal puisque cette dernière est dépendante
du fond contrairement
à la relativité générale). Elle est
une des nombreuses théories
qui existe en physique moderne et qui tente cette unification (il
en
existe
une
dizaine
d'autres plus ou moins connues).
Remarque: Si ce sujet est traité dans la section
de cosmologie et non d'atomistique c'est uniquement pour une raison
pédagogique.
Effectivement, le formalisme de base de la théorie des cordes
est beaucoup plus proche de la mécanique relativiste (relatitivité
restreinte générale) que de celle de la physique
quantique ondulatoire ou de la physique quantique des champs. Il
nous a
semblé
donc plus adapté, à ce jour (!), de proposer une
continuité
dans le formalisme mathématique et son interprétation
plutôt qu'une continuité thématique avec une
approche relativement différente au formalisme habituel
de la physique quantique.
L'avantage indéniable de la théorie des cordes,
outre le fait que mathématiquement elle soit assez indigeste
mais n'est pas vraiment pire que la relativité générale,
est qu'elle permet d'éviter dans un certain ordre... de
nombreuses singularités
dans les calculs des autres théories modernes qui considèrent
les objets comme des points (donc de volume et longueur nuls...).
Cette théorie
tout en étant esthétique et remarquable dans le sens
qu'elle utilise pour ses fondements des bases de calculs qui ont
plus de 200 ans mais a pour
défaut selon nous de s'imposer par analogies successives,
comme nous le verrons, avec les théories relativistes et
quantiques actuelles. Même si cela n'est par dramatique en
soit, la théorie
peut sembler perdre un peu son autonomie propre même si au
fait il n'en est rien. Il ne faut alors donc pas être supris
en mal lors du parcours des développements qui vont suivre...
La principale particularité de la théorie des cordes
est que son ambition ne s'arrête pas à cette réconciliation,
mais qu'elle prétend réussir à unifier les
quatre interactions élémentaires connues, on parle
de théorie du tout, tout en reposant sur deux hypothèses
:
H1. Les briques fondamentales de l'Univers ne seraient pas des
particules ponctuelles mais des sortes de cordelettes vibrantes
possédant une tension à la manière d'un élastique.
Ce que nous percevons comme des particules de caractéristiques
(masse, etc) distinctes ne seraient que des cordes vibrant différemment.
Avec cette hypothèse, les théories des cordes admettent
une échelle minimale et permettent d'éviter facilement
l'apparition de certaines quantités infinies
qui sont inévitables dans les théories quantiques
de champs habituelles.
H2. L'Univers contiendrait plus
de trois dimensions spatiales. Certaines d'entre elles, repliées
sur elles-mêmes, passant inaperçues à nos échelles
(par une procédure appelée "réduction dimensionnelle").
Malgré de premiers résultats partiels très
prometteurs ainsi qu'une richesse
mathématique remarquable
la théorie des cordes reste toutefois incomplète.
D'une part, une multitude de solutions aux équations de
la théorie des cordes existe, ce qui pose un problème
de sélection de notre Univers et, d'autre part, même
si beaucoup de modèles voisins ont pu être obtenus,
aucun d'entre eux ne permet de rendre compte précisément
du modèle standard de la physique des particules...
Ceci ayant été dit... commençons notre initiation
:
ÉQUATION D'ONDE NON RELATIVISTE
D'UNE CORDE TRANSVERALE
L'objectif ici va être
dans un premiter temps de déterminer l'équation d'onde
non relativiste d'une corde excitée transversalement à l'aide
des calculs que nous avions effectué en mécanique
ondulatoire. Une fois ce travail effectué, nous passerons à l'étude
des cordes relativistes et nous verrons que leur équation
d'onde, au même titre que la version non relativiste,
peuvent s'assimiler à l'équation de conservation
du courant que nous avions démontré en électrodynamique.
Nous commençons en
rappelant la forme de l'action que nous avions obtenu dans le chapitre
de Mécanique
Ondulatoire pour une corde non-relativiste :
(1)
avec donc :
(2)
Maintenant, de manière identique
à ce que nous avons fait dans le chapitre de Mécanique
Analytique (ainsi que dans celui de Physique Quantique Des Champs),
nous allons définir
une notation par une analogie aux moment canoniques de la corde
:
(3)
avec .
Il s'agit simplement des dérivées de la densité
lagrangienne en fonction respectivement du premier et second argument.
De manière plus explicite, nous avons alors directement
en faisant le calcul (cf. chapitre de Mécanique
Ondulatoire):
(4)
Ainsi, si nous récrivons
le variationnel d'action obtenu dans le chapitre de Mécanique
Ondulatoire avec cette notation canonique, nous obtenons :
(5)
Faisant usage des mêmes
méthodes que dans le chapitre de Mécanique Ondulatoire,
notre variationnel s'exprime après simplification à nouveau
sous la forme de trois termes :
(6)
Les conditions pour trouver
l'extremum (selon le principe de moindre action) restent les mêmes
que celles vues dans le chapitre de Mécanique Ondulatoire.
Ainsi, pour le troisième
terme, nous avons bien l'équation d'onde d'une corde excitée
de manière transversale donnée avec la forme canonique
par :
(7)
Remarque: Il convient bien évidemment de remarquer
que cette forme d'écriture va considérablement nous
faciliter la tâche (et faire des économies de craies
).
Il faut bien observer (car
c'est remarquable!) aussi que comme dans le chapitre Mécanique
Analytique, le moment canonique
tel que défini plus haut, coïncide parfaitement (le
hasard fait bien les choses
) avec la densité de quantité
de moment que nous avions obtenue dans le chapitre de Mécanique
Ondulatoire. Effectivement:
(8)
Ainsi, par analogie avec
la mécanique analytique (où rappelons-le, la dérivée
du lagrangien par rapport à la vitesse donne la quantité
de mouvement),
joue bien le rôle de la vitesse et ainsi la dérivée
de la densité lagrangienne par celui-ci donne la densité
de quantité de mouvement
!!!
Rappelons aussi un autre
point qui a été vu dans le chapitre de Mécanique
Ondulatoire, l'extremum de l'action ()
nous impose les conditions de Neumann, ce qui nous amène
à écrire .
De plus, il convient aussi
de rappeler pour ce qui va suivre, que pour les conditions de Dirichlet
nous avions aussi .
Remarque: Dans le cadre de la théorie des cordes
relativistes
à plus de 3 dimensions, il est possible de généraliser
le concept de conditions aux limites en considérant les
contraintes dans l'espace comme des hypersurfaces nommée Dp-branes
à p dimensions. Les conditions aux limites de Dirichlet
usuelles correspondent alors à la situation où les
bouts d'une corde sont contraintes par une 0-brance. La condition
de Neumann pour une cordre libre dans p dimensions correspond
à une corde contrainte sur une Dp-brane.

(9)
ÉQUATION
D'ONDE RELATIVISTE D'UNE CORDE TRANSVERSALE
Nous allons maintenant déterminer
l'action d'une corde relativiste. Nous pouvons, pour poser les
bases de notre étude, nous rappeler qu'une particule ponctuelle
trace un ligne dans l'espace-temps (chaque point de la ligne étant
repéré par une coordonnée temporelle et
trois spatiales). Dès lors, par extension, une corde qui
est un élément
bidimensionnel (si nous la considérons sans épaisseur)
trace une surface dans l'espace-temps.
Ainsi, au même titre
que la ligne que trace une particule dans l'espace-temps est appelée
une "ligne d'Univers" (cf. chapitre de Relativité Restreinte),
la surface tracée par une corde sera appelée par
analogie une "surface
d'Univers".
Une corde fermée dans
l'espace-temps de Minkowski trace, par exemple, un tube, alors qu'une
corde ouverte tracera une bande :

(10)
Sur la figure ci-dessus,
à deux dimensions spatiales et une temporelle, la corde
est immobile dans notre espace courant. Elle se meut que dans
l'espace-temps
(car le temps s'écoule sur l'axe vertical) mais pas dans
l'espace dans l'exemple-ci-dessus (il faudrait une composante spatiale
supplémentaire
pour voir un tel mouvement).
Remarques:
R1. Attention! rappelez-vous
bien que le schéma ci-dessous est dans trois dimensions alors
que l'espace-temps a lui quatre dimensions.
R2. Rappelez-vous également que le vecteur temps de la base
orthogonale est toujours perpendiculaire à toutes les autres
composantes spatiales (cette remarque sera utile lors de notre démonstration
de l'action de Nambu-Goto).
Lors de notre démonstration
de l'équation du mouvement dans le chapitre de Relativité Générale,
nous avons reparamétré la ligne d'Univers de la
particule
à l'aide d'un paramètre qui
était le temps propre de la particule t. Effectivement
il suffit de se rappeler des équations paramétriques qui représentes
des courbes. Par exemple avec Maple::
> with(plots):
>
spacecurve([cos(t),sin(t),t],t=0..4*Pi,axes=boxed);

(11)
et la même procédure est valable pour une ligne en quatre dimensions
(espace+temps).
Nous étions
ainsi arrivé à construire
l'expression de l'action S de celle-ci avant d'y appliquer
le principe variationnel.
Nous allons faire de même
pour une corde relativiste à la différence que nous
allons reparamétrer les surfaces engendrées par les
cordes cette fois-ci. Les contraintes que nous nous imposerons sont
que les paramètres choisis devront aussi (en faisant référence
au cas de la particule) être des invariants relativistes.
Comme nous l'avons donc vu en
relativité générale, une ligne d'Univers peut
être reparamétrée naturellement en utilisant
seulement un paramètre
(abscisse curviligne). Une surface dans l'espace
est cependant un objet bi-dimensionnel, ainsi nous supposerons
qu'il requiert par extension
deux paramètres (un
de plus)
pour être décrit complètement.
Effectivement,
nous devinons, qu'un des deux paramètres sera le temps propre
(pour faire évoluer la surface dans le temps), le second paramètre
permettra de
donner une "épaisseur" à ce qui ne serait qu'une ligne d'Univers
s'il n'existait pas. Il suffirait dans un espace à trois dimensions
que ce deuxième paramètre ait les dimensions d'une longueur pour
générer une surface mais dans l'espace-temps à quatre dimensions
il faut que second paramètre ait les unités d'une surface.
Etant donné une surface
paramétrée, nous pouvons dessiner sur celle-ci les
isolignes des paramètres
(les lignes ou les deux paramètres sont constants sur toute
la surface). Ces isolignes couvrent la surface comme une grille
(voir figure un peu plus bas).
L'équation paramétrique
d'un volume requiert dans l'espace trois paramètres comme
nous l'avons vu dans le chapitre de Géométrie Analytique.
Ainsi, si une surface paramétrée peut dans l'espace
euclidien être représentée par un vecteur
du type :
(12)
lors d'une reparamétrisation
et en faisant usage de la notation tensorielle de l'espace-temps
de Minkowski tel que vu dans le chapitre de Relativité Générale,
nous aurons (en nous restreignent pour l'instant aux cas particuler
de deux dimensions spatiales et une temporelle) :
(13)
Ainsi, la surface est l'image
des paramètres .
Alternativement, nous pouvons voir les composantes
comme les coordonnées de temps et d'espace de la surface,
au moins localement!
Nous voulons maintenant calculer
la surface d'un élément de n'importe quel-type d'espace
au même type que nous l'avions fait pour l'abscisse curviligne
de n'importe quelle ligne d'Univers dans le chapitre de Relativité Générale.
Se pose alors la question de la forme de l'élément
différentiel de surface ??? Faut-il prendre la multiplication
du différentiel des deux paramètres choisis
précédemment
pour un carré, un rectangle, un cercle ou autre ?
Au fait,
nous allons reporter notre choix sur une parallélogramme
! Ce choix peut sembler complètement arbitraire pour l'instant
mais comme nous allons le voir quelques lignes plus loin, ce
choix
coïncide pour des raisons mathématiques à ce
que nous appelons la "métrique induite" de
la surface elle-même
(résultat assez remarquable!).
Ainsi, notons
et
les côtés du parallélogramme. Ils sont l'image
par
des couples
et respectivement :

(14)
Ainsi, nous pouvons écrire
:
(15)
et donc :
(16)
Maintenant
calculons la surface dA (nous ne prendrons pas la lettre S pour éviter
la confusion avec l'action dans ce chapitre) du parallélogramme
(cf. chapitre de Calcul Vectoriel)
:
(17)
en utilisant le produit scalaire,
cela peut se récrire :
(18)
en utilisant, les relations
établies précédemment cela peut s'écrire
:
(19)
cette dernière relation
est forme générale d'un élément de
surface d'une nappe paramétrée. La surface totale étant
évidemment donnée par :
(20)
Au même titre que dans
le cadre du principe de moindre action nous avons cherché
l'optimum du chemin optimum pour une particule parcourant une ligne
d'Univers, pour une corde, nous aurons à optimiser la surface
A en minimisant la fonction .
Cette dernière forme
est cependant un peu lourde et ne faire ressortir de particulier
ou de choses similaires à quelque forme déjà
connue dans un autre domaine de la physique. Nous allons voir qu'en
creusant un peu il est possible d'obtenir quelque chose de pas mal
du tout.
Considérons maintenant
un vecteur et
sa longueur (norme) au carré donnée par son produit
scalaire :
(21)
Attention à l'avenir de ne pas "voir" le s comme
étant au carré dans le ds (comme c'est le
cas en relativité restreinte et générale) mais rappelez-vous bien
qu'il
s'agit du ds en entier qui est mis au carré (la notation
peut amener à confusion...).
Le vecteur peut être exprimé sous forme de termes de dérivées
partielles de ,
tel que nous obtenions sa différentielle totale exacte
(cf.
chapitre de Calcul Différentiel Et Intégral)
:
(22)
Ainsi, la longueur au carré
de
peut s'exprimer sous la forme tensorielle :
(23)
ce que nous noterons par
convention à l'avenir :
(24)
La quantité
est appelée la "métrique induite
de la surface paramétrée" (car contient un
produit scalaire ce qui en toute généralité fait appel à une métrique...
d'où le terme "induite") et il s'agit donc d'une matrice de dimensions .
Il est évident que le
choix de cette dénomination
provient de la ressemblance avec la métrique habituelle
telle que nous l'avons définie lors de notre étude
du calcul tensoriel et de son utilisation en relativité restreinte
et générale.
La matrice
à donc par construction et définition la forme :
(25)
Revenons maintenant à
notre expression de la surface engendrée par la corde :
(26)
et calculons rapidement le
déterminant (cf. chapitre d'Algèbre
Linéaire)
de la matrice
:
(27)
et donc quoi ? Eh ben voilà
:
(28)
Ainsi, le choix du parallélogramme
comme surface élémentaire s'explique mieux ici!
Maintenant, nous allons adopter
les écritures traditionnelles de la théorie des cordes
relativement à l'expression de la surface. Ainsi, au même
titre que les coordonnées d'espace-temps sont décrites
en relativité restreinte par le quadrivecteur temps-espace:
(29)
nous décrirons les surfaces d'Univers par (nous passons
maintenant
à l'écriture faisant usage des 4 dimensions de
l'espace-temps):
(30)
Cette notation nous évitera
à l'avenir d'avoir à confondre, si la théorie
nous y amène, les coordonnes d'espace-temps
tradititionnelles avec la fonction image de la surface d'Univers
et ce d'autant plus que les physiciens étant un peu flemmard
abrègent parfois cette dernière
d'où
le choix de la majuscule.
IIl est donc beaucoup plus convenable et sage de changer de notation...
A partir de maintenant, nous
appellerons "coordonnées de corde" la surface d'Univers décrite
par .
Ce petit changement de notation ne change évidemment pas
l'interprétation de la fonction image. Etant donnée
un couple associant
élément de temps propre dans l'ensemble et élément
de surface des pré-images, ce point est projeté sur
un élément de surface de l'espace-temps de la corde
de coordonnées:
(31)
ACTION DE NAMBU-GOTO
Dans le cas d'une surface
d'univers les paramètres sont donc par convention et ,
où comme en relativité restreinte et général le temps propre
peut être compris dans l'intervalle:
(32)
et le deuxième paramètre par contre ne peut être que positif puisqu'il
s'agit d'une surface:
(33)
et
les coordonnées de cette surface qui correspondent à
l'espace des paramètres sont donc:
(34)
Où encore une fois pour rappel, le paramètre est
considéré comme la variable décrivant
l'écoulement du temps (il en faut bien une!), et
la variable décrivant l'extension dans l'espace d'une corde
(i.e. la condition correspond
à la longueur finie de cette corde).
Les paramètres
décrivent ainsi une surface de l'espace des pré-images
:

(35)
Les extrémités
de la corde ont une valeur constante.
Cependant, comme le temps s'écoule et que les extrémités
de la corde sur la surface d'Univers se meuvent il faut noter une
condition essentielle de la surface d'Univers concernant les deux
bouts d'une corde ouverte :
(36)
Remarque: Cette condition se fait sur la composante
car elle correspond à la composant
du quadrivecteur d'espace-temps qui n'est d'autre, en unités
naturelles, que t (le temps propre). Dès lors, le
temps s'écoule et n'est jamais constant d'où le fait
d'imposer cette dérivée comme différente de
zéro.
Et en utilisant les conventions habituelles en physique pour la
notations des dérivées par rapport au temps ou composante
spatiale, nous convenons d'adopter aussi maintenant les écritures
suivantes :
(37)
où puisque:
(38)
alors:
(39)
La surface s'écrit
donc:
(40)
Cependant, il y a un problème
ici ! Effectivement, regardons si le radicande (terme sous la racine)
a une réalité physique tangible...
Pour cela, il faut d'abord
considérer la partie gauche de la figure ci-dessous qui représente
la surface (nappe) décrite par une corde ouverte :

(41)
En chaque point P
de cette nappe (supposée dérivable en tout point)
il existe une infinité de tangentes, toutes dans le même
plan, que nous noterons pour l'exemple
et qui forment donc une surface tangente au point P.
Maintenant, comme l'espace
dans lequel la nappe de la corde est plongé
dans une base orthonormale spatiale et temporelle, les vecteurs
tangents
peuvent alors aussi à leur tour être décomposés
dans une base orthogonale spatiale et temporelle
locale bidimensionelle
au point P tel que les vecteurs de cette base soient deux
vecteurs:
(42)
tous les autres vecteurs
tangents s'exprimant comme combinaison linéaire de ceux-ci.
Cependant un problème
subsiste dans notre décomposition (
) : les unités
des vecteurs de la base orthogonale locale au point P ont
des unités qui diffèrent. Pour cela, rajoutons un
facteur de dimensionnement à la composante spatiale (cela
est arbitraire car la conclusion sera identique quelque soit la
composante sur laquelle vous mettez le facteur de dimensionnement)
:
(43)
ce facteur de dimensionnement
peut aussi être utilisé pour obtenir tous les vecteurs
tangents tel que :
(44)
Effectivement, si ,
alors pour
nous obtenons le vecteur
et pour
le vecteur .
Et pour toutes les valeurs intermédiaires, nous obtenons
tous les vecteurs tangents comme indiqué sur la partie
gauche de la figure précédente.
Maintenons, rappelons que
nous avons vu dans le chapitre de Relativité Restreinte
qu'il existait selon l'abscisse curiligne:
(45)
des lignes d'Univers
de type lumière ( ), espace
( ) ou
temps ( )
si nous considérions les quadrivecteurs .
Il doit en être de même par analogie pour les vecteurs
tangents à la surface et donc données par:
(46)
Ainsi :
(47)
ce qui correspond à
une équation du deuxième degré en ,
doit pour avoir des valeurs négatives (surface d'Univers
de type temps) ou positives (surface d'Univers de type espace)
avoir au moins deux racines (voir partie droite de la
figure précédente).
Cela nous ramène à la condition que le discriminant
soit strictement positif (cf. chapitre
de Calcul Algèbrique)
:
(48)
Soit :
(49)
sous forme condensée
cela nous ramène à écrire :
(50)
La surface doit donc alors
s'écrire en fin de compte :
(51)
si nous voulons que le radicande ait un sens physique.
Rappelons maintenant que
l'action S d'une particule ponctuelle est proportionnelle à sa
ligne d'Univers. Ainsi par analogie, l'action S d'une corde
sera proportionnelle à la surface d'Univers :
(52)
ce qui donne :
(53)
Ce qui nous
amène très fréquemment dans la litérature
à trouver l'action d'une corde sous la forme suivante :
(54)
Relation
à comparer avec le lagrangien d'une particule libre (cf.
chapitre de Mécanique Analytique) et la densité lagrangienne
d'un champ (cf. chapitre de Physique Quantique
Des Champs) :
et
(55)
La fonctionnelle S
a pour unités celles d'une surface. Cela parce que les
ont une unité de longueur et dans la racine chacun est à
la puissance quatrième et que les unités
s'annulent entre l'intérieure de la racine et les différentielles
en dehors.
Maintenant, par définition
même de l'action, les unités que nous devons obtenir
doivent correspondre à celle d'une énergie multiplié
par le temps, des joules J ou en utilisant le système
international, des .
Pour l'instant, nous avons :
(56)
Pour obtenir pour l'action
les unités que nous voulons, il nous faut alors multiplier
l'expression de la surface A par une quantité ayant
pour unités des .
Pour choisir ces quantités, nous allons nous inspirer de
notre étude la mécanique ondulatoire. Quand nous avions
travaillé avec des cordes (non relativistes) nous avions
vu que les propriétés à prendre en comptent
étaient la tension et la vitesse de l'onde de propagation
de la corde. Nous allons donc faire l'essai de prendre le rapport
tension/vitesse suivant :
(57)
où apparaît
donc la "tension de la corde au repos" et la vitesse de la
lumière.
Remarque: Cela est similaire à la physique du point
où
dans l'action nous retrouvons la masse au repos (équivalent
de la tension au repos de la corde) et la vitesse de la lumière
(cf. chapitre de Relativité Restreinte).
Ainsi, "l'action
de Nambu-Goto"
s'écrit
maintenant :
(58)
Remarque: Nous démontrerons pourquoi nous avons
posé
un facteur "-" plus loin. Cependant, une petite analogie avec l'action
d'une particule ponctuelle, pour lequel nous avons aussi un signe
"-" (cf. chapitre de Relativité Restreinte),
peut facilement déjà se faire.
Maintenant, au même titre que nous avions défini plus haut la métrique induite d'une surface purement
spatiale,
Dès lors :
(59)
ce que nous pouvons aussi écrire
sous forme matricielle :
(60)
en utilisation le déterminant
de cette matrice :
(61)
nous pouvons alors récrire
l'action d'une corde relativiste sous la forme finale condensée
suivante :
(62)
qui n'est d'autre que "l'action
de Nambu-Goto condensée" d'une corde relativiste.
Nous allons maintenant obtenir
l'équation du mouvement en faisant varier l'action. Nous
allons pour cela nous inspirer exactements des méthodes vues
lors de la détermination au début de chapitre de l'équation
d'onde non-relativiste d'une corde.
Ainsi, nous récrivons
l'action de Nambu-Goto en définissant une densité
lagrangienne
tel que :
(63)
où
est donc définie par :
(64)
Nous allons maintenant appliquer
le principe variationnel sur l'action afin d'en tirer l'équation
de mouvement d'une corde. Le développement et l'approximation
sont parfaitement similaires à celles vue en mécanique
ondulatoire pour la corde non relativiste. Rappelons que nous avions
obtenu comme densité lagrangienne et comme expression de
l'action :
et
(65)
et que l'application du principe
variationnel nous avait donné :
(66)
Or, ce que nous n'avions
pas vu en mécanique ondulatoire, c'est que cette dernière
relation pouvait facilement s'écrire aussi à partir
de la densité lagrangienne :
(67)
Dès lors, pour la
corde relativiste, nous avons une forme identique en appliquant
des développements en tout points similaires (et ce même
si la densité lagrangienne à une forme différente)
:
(68)
et comme nous l'avons faite
au début de ce chapitre pour les cordes non relativistes,
nous allons introduire les moments canoniques (densités d'impulsion/quantité
de mouvement si vous préférez) de la corde en optant
pour la notation :
(69)
où dans les détails,
nous obtenons très facilement (c'est une simple dérivée
mais si vous le souhaitez en nous contactant, nous pouvons
vous
le détailler) les moments longitudinaux et transverses :


(70)
en faisant usage de cette
notation, nous pouvons alors écrire :
(71)
Faisant usage des mêmes
méthodes que celles vue dans le chapitre de Mécanique
Ondulatoire, notre variationnel s'exprime après simplification à nouveau
sous la forme de trois termes :
(72)
Les conditions pour trouver
l'extremum (selon le principe de moindre action) restent les mêmes
qu'en mécanique ondulatoire. Ainsi, pour le troisième
terme, nous avons bien l'équation d'onde d'une corde excitée
de manière transversale donnée avec la forme canonique
donnée par :
(73)
Il s'agit de l'équation
du mouvement (ou onde) d'une corde ouverte ou même fermé
(car finalement dans les développements précédents
à aucun moments nous n'avions contraints les termes à
êtres ouverts ou fermés).
Cette équation est
horriblement difficile à résoudre mais le choix d'une paramétrisation
adéquate peut néanmoins simplifier la tâche
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