Théories maxwelliennes généralisées – structure théorique et tests expérimentaux – GMT

Le champ électromagnétique est l'un des systèmes les plus importants de la physique. Toutes les informations que nous recevons et toutes les mesures que nous effectuons reposent sur l'électrodynamique. Bien que les équations de Maxwell fournissent une description extrêmement réussie de tous les phénomènes électromagnétiques, il existe des raisons de reconsidérer cette théorie : (i) La formulation standard de l'électrodynamique conduit à de graves problèmes dans le problème de la force propre (réaction de radiation) des particules ponctuelles chargées. On obtient une pré-accélération non physique ainsi que des solutions d'emballement. (ii) Dans les approches axiomatiques constructives visant à établir la géométrie de l'espace-temps de la relativité générale (et restreinte), les propriétés uniques de la lumière jouent un rôle essentiel. Toute modification des phénomènes électrodynamiques sera également directement liée à une géométrie spatio-temporelle modifiée. Ceci est également lié à (iii) la recherche d'une théorie de la gravité quantique. Étant donné que, selon notre compréhension actuelle, la relativité générale et la théorie quantique ne sont théoriquement pas compatibles, une nouvelle théorie combinant les aspects géométriques et quantiques de notre monde doit être différente d'au moins une de ces théories, ce qui, par souci de cohérence, modifierait également les équations de Maxwell. Par conséquent, il est de la plus haute importance de savoir si les équations qui sous-tendent tous les phénomènes électromagnétiques sont les équations de Maxwell bien connues ou si l'on doit tenir compte de modifications. En conséquence, nous devons discuter de toutes les modifications possibles de manière structurée et ensuite explorer la signification expérimentale de ces modifications. Nous procéderons donc de manière systématique en discutant des extensions non linéaires, non locales et non homogènes des équations de Maxwell. Pour ces modifications, nous discutons de la propagation des ondes, des solutions stationnaires pour les sources ponctuelles, de l'équation du mouvement des particules chargées y compris la force propre, de l'atome d'hydrogène et du principe d'équivalence pour les systèmes liés électromagnétiquement. Bien que l'étude prévue soit théorique, il sera également d'une grande pertinence au regard des expériences : il fournira des interprétations supplémentaires ou nouvelles d'expériences déjà réalisées, et suggérera également de nouvelles expériences consacrées à des aspects particuliers des équations de Maxwell. S'il s'avère que ces équations peuvent être modifiées, toutes les mesures et observations doivent être réinterprétées. Orléans et Bremen sont parmi les groupes les plus actifs au monde dans ce domaine de recherche. Ce projet bénéficiera d'un mélange d'expertise commune et complémentaire. Les deux groupes sont liés à des collaborations internationales de haut niveau. Les coordinateurs, les candidats supplémentaires et d'autres collaborateurs constitueront une équipe de collaboration solide pour travailler sur le plan de travail proposé.