Brisure de symétrie électrofaible : origine et conséquences
Cédric Delaunay
IPhT
Thu, Oct. 02nd 2008, 11:00
INSTN, Bât. 399, Saclay
La symétrie électrofaible du Modèle Standard de la physique des particules doit être spontanément brisée pour expliquer la rareté des désintégrations radioactives. Depuis plus de trente ans, le condensat d'un champ scalaire, le boson de Higgs, est tenu pour responsable de cette brisure. Cependant, outre le fait que cette particule n'ait encore jamais été observée, le Modèle Standard n'offre aucune explication quant à l'origine de ce condensat. Par ailleurs, en imposant que ce dernier soit stable vis à vis des corrections radiatives quantiques, le Modèle Standard suggère fortement l'existence d'une nouvelle physique autour du TeV. Ainsi, le Large Hadron Collider (LHC) a été conçu, non seulement pour ``voir'' le boson de Higgs, mais aussi dans l'espoir de détecter de nouvelles particules garantissant la stabilité de l'échelle électrofaible. Avec le lancement imminent de son programme expérimental, le LHC nous en apprendra certainement beaucoup sur l'origine de la brisure électrofaible. Néanmoins, toutes les interrogations ne seront pas levées pour autant et la forme précise des interactions fondamentales à l'échelle du TeV sera probablement difficile à identifier. C'est pourquoi, dans l'attente d'une instrumentation mieux adaptée, telle que le Linear Collider, il demeure aujourd'hui tout aussi crucial d'explorer d'autres voies d'investigations comme celles offertes par la cosmologie moderne ou la physique de la saveur.\\ Dans cette thèse, nous présentons tout d'abord les principales contraintes expéri\-mentales sur la nouvelle physique, puis nous explorons ses effets génériques sur la transition de phase électrofaible qui a eu lieu dans l'univers primordial quelque $10^{-11}$s après le Big Bang. En particulier, nous étudions sous quelles conditions ces nouvelles particules permettent au mécanisme de Higgs d'être à l'origine de la disparition de l'antimatière dans l'univers. Egalement, nous décrivons le spectre d'ondes gravitationnelles émis à cette époque et en discutons la possible observation aux futurs interféromètres spatiaux. Enfin, nous abordons la physique de la saveur dans un espace-temps à plus de quatre dimensions. Nous rappelons comment l'échelle électrofaible est stabilisée en présence de dimensions spatiales supplémentaires. Puis, dans ce contexte, nous proposons un modèle reproduisant la hiérarchie de masse des leptons ainsi que la phénoménologie des neutrinos, tout en restant compatible avec les contraintes expérimentales sur les processus de changement de saveur.
Contact : Loic BERVAS

 

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