La physique quantique et la relativité générale peinent à être conciliées. C’est pourtant une nécessité théorique pour décrire certains objets physiques comme le coeur des noirs noirs ou le Big-Bang. Bien qu’il existe pas aujourd’hui de consensus, un certain nombre de résultats relativement fiables ont été obtenus ces dernières années en gravitation quantique.
 
Le groupe s’intéresse en particulier à l’application de la « gravitation quantique à boucles » (LQG pour Loop Quantum Gravity) à l’Univers primordial. Le Big-Bang est alors remplacé par un Big-Bounce (grand rebond) et une phase de contraction aurait précédé l’actuel phase d'expansion de l’Univers dans laquelle nous nous trouvons. Nous nous attelons à chercher des effets observables de cette époque « d’avant le Big-Bang ». Ceci demande de revoir le modèle cosmologique standard et de lui adjoindre des corrections de gravitation quantique qui s’appliquent aussi bien sur le « fond » cosmologique que sur les perturbations.
 
En parallèle, nous développons une activité sur les trous noirs. L’effet Hawking est potentiellement infléchi par la gravitation quantique et il est possible que les trous noirs se transforment en trous blancs. Diverses aspects de théorie quantique des champs en espace courbe interviennent alors.
 
L’activité du groupe DARK concerne donc diverses aspects théoriques et phénoménologiques de gravitation quantique (en particulier à boucles) appliqués à l’Univers dense et aux trous noirs primordiaux.
 

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Illustration du "Big-Bounce" de la gravité quantique à boucles

Crédits : Futura-Science