Physique au-delà du modèle standardLa physique au-delà du modèle standard se rapporte aux développements théoriques de la physique des particules nécessaires pour expliquer les défaillances du modèle standard, telles que l'origine de la masse, le problème de la violation CP de l'interaction forte, les oscillations des neutrinos, l'asymétrie matière-antimatière, et la nature de la matière noire et de l'énergie noire.
Modèle standard de la physique des particulesvignette|upright=2.0|Modèle standard des particules élémentaires avec les trois générations de fermions (trois premières colonnes), les bosons de jauge (quatrième colonne) et le boson de Higgs (cinquième colonne). Le modèle standard de la physique des particules est une théorie qui concerne l'électromagnétisme, les interactions nucléaires faible et forte, et la classification de toutes les particules subatomiques connues. Elle a été développée pendant la deuxième moitié du , dans une initiative collaborative mondiale, sur les bases de la mécanique quantique.
Scalar field theoryIn theoretical physics, scalar field theory can refer to a relativistically invariant classical or quantum theory of scalar fields. A scalar field is invariant under any Lorentz transformation. The only fundamental scalar quantum field that has been observed in nature is the Higgs field. However, scalar quantum fields feature in the effective field theory descriptions of many physical phenomena. An example is the pion, which is actually a pseudoscalar.
Landau poleIn physics, the Landau pole (or the Moscow zero, or the Landau ghost) is the momentum (or energy) scale at which the coupling constant (interaction strength) of a quantum field theory becomes infinite. Such a possibility was pointed out by the physicist Lev Landau and his colleagues. The fact that couplings depend on the momentum (or length) scale is the central idea behind the renormalization group. Landau poles appear in theories that are not asymptotically free, such as quantum electrodynamics (QED) or φ4 theory—a scalar field with a quartic interaction—such as may describe the Higgs boson.
Boson de Higgsthumb|De gauche à droite : Kibble, Guralnik, Hagen, Englert et Brout, en 2010. Le boson de Higgs ou boson BEH, est une particule élémentaire dont l'existence, postulée indépendamment en juin 1964 par François Englert et Robert Brout, par Peter Higgs, en août, et par Gerald Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble, permet d'expliquer la brisure de l'interaction unifiée électrofaible (EWSB, pour l'anglais ) en deux interactions par l'intermédiaire du mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble et d'expliquer ainsi pourquoi certaines particules ont une masse et d'autres n'en ont pas.
Physique des particulesLa physique des particules ou la physique subatomique est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On l'appelle aussi parfois physique des hautes énergies car de nombreuses particules élémentaires, instables, n'existent pas à l'état naturel et peuvent seulement être détectées lors de collisions à hautes énergies entre particules stables dans les accélérateurs de particules.
Phenomenology (physics)In physics, phenomenology is the application of theoretical physics to experimental data by making quantitative predictions based upon known theories. It is related to the philosophical notion of the same name in that these predictions describe anticipated behaviors for the phenomena in reality. Phenomenology stands in contrast with experimentation in the scientific method, in which the goal of the experiment is to test a scientific hypothesis instead of making predictions.
Quartic interactionIn quantum field theory, a quartic interaction is a type of self-interaction in a scalar field. Other types of quartic interactions may be found under the topic of four-fermion interactions. A classical free scalar field satisfies the Klein–Gordon equation. If a scalar field is denoted , a quartic interaction is represented by adding a potential energy term to the Lagrangian density. The coupling constant is dimensionless in 4-dimensional spacetime. This article uses the metric signature for Minkowski space.
Mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-KibbleEn physique des particules le mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble (BEHHGK, prononcé « Beck »), souvent abrégé (au détriment de certains auteurs) mécanisme de Brout-Englert-Higgs, voire mécanisme de Higgs, introduit indépendamment par François Englert et Robert Brout, par Peter Higgs, et par Gerald Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble en 1964, décrit un processus par lequel une symétrie locale de la théorie peut être brisée spontanément, en introduisant un champ scalaire de valeur
Alternatives to the Standard Higgs ModelThe Alternative models to the Standard Higgs Model are models which are considered by many particle physicists to solve some of the Higgs boson's existing problems. Two of the most currently researched models are quantum triviality, and Higgs hierarchy problem. Introduction to the Higgs field In particle physics, elementary particles and forces give rise to the world around us. Physicists explain the behaviors of these particles and how they interact using the Standard Model—a widely accepted framework believed to explain most of the world we see around us.
Mathematical formulation of the Standard ModelThis article describes the mathematics of the Standard Model of particle physics, a gauge quantum field theory containing the internal symmetries of the unitary product group SU(3) × SU(2) × U(1). The theory is commonly viewed as describing the fundamental set of particles – the leptons, quarks, gauge bosons and the Higgs boson. The Standard Model is renormalizable and mathematically self-consistent, however despite having huge and continued successes in providing experimental predictions it does leave some unexplained phenomena.
Gravité quantiqueLa gravité quantique est une branche de la physique théorique tentant d'unifier la mécanique quantique et la relativité générale. Une telle théorie permettrait notamment de comprendre les phénomènes impliquant de grandes quantités de matière ou d'énergie sur de petites dimensions spatiales, tels que les trous noirs ou l'origine de l'Univers. L'approche générale utilisée pour obtenir une théorie de la gravité quantique est, présumant que la théorie sous-jacente doit être simple et élégante, d'examiner les symétries et indices permettant de combiner mécanique quantique et la relativité générale en une théorie globale unifiée.
Liberté asymptotiqueEn théorie quantique des champs, la liberté asymptotique est la propriété que possèdent certaines théories basées sur un groupe de jauge non abélien de voir leur constante de couplage décroître lorsque les distances deviennent petites (par rapport à l'échelle de la théorie) ou réciproquement lorsque les énergies mises en jeu deviennent importantes par rapport à une certaine échelle caractéristique . Le premier exemple de théorie asymptotiquement libre est celui de la chromodynamique quantique (ou en abrégé QCD) servant à décrire les quarks ainsi que leurs interactions, qui est appelée l'interaction forte.
Théorie quantique des champsvignette|296x296px|Ce diagramme de Feynman représente l'annihilation d'un électron et d'un positron, qui produit un photon (représenté par une ligne ondulée bleue). Ce photon se décompose en une paire quark-antiquark, puis l'antiquark émet un gluon (représenté par la courbe verte). Ce type de diagramme permet à la fois de représenter approximativement les processus physiques mais également de calculer précisément leurs propriétés, comme la section efficace de collision.
Minimal Supersymmetric Standard ModelThe Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) is an extension to the Standard Model that realizes supersymmetry. MSSM is the minimal supersymmetrical model as it considers only "the [minimum] number of new particle states and new interactions consistent with "Reality". Supersymmetry pairs bosons with fermions, so every Standard Model particle has a superpartner yet undiscovered. If discovered, such superparticles could be candidates for dark matter, and could provide evidence for grand unification or the viability of string theory.
Physics applications of asymptotically safe gravityThe asymptotic safety approach to quantum gravity provides a nonperturbative notion of renormalization in order to find a consistent and predictive quantum field theory of the gravitational interaction and spacetime geometry. It is based upon a nontrivial fixed point of the corresponding renormalization group (RG) flow such that the running coupling constants approach this fixed point in the ultraviolet (UV) limit. This suffices to avoid divergences in physical observables.
Mass generationIn theoretical physics, a mass generation mechanism is a theory that describes the origin of mass from the most fundamental laws of physics. Physicists have proposed a number of models that advocate different views of the origin of mass. The problem is complicated because the primary role of mass is to mediate gravitational interaction between bodies, and no theory of gravitational interaction reconciles with the currently popular Standard Model of particle physics.
Propagateur de l'équation de SchrödingerEn physique, un propagateur est une fonction de Green particulière utilisée en électrodynamique quantique, qui peut être interprétée comme l'amplitude de probabilité pour qu'une particule élémentaire se déplace d'un endroit à un autre dans un temps donné. Le terme propagateur a été introduit en physique par Feynman en 1948 pour sa formulation de la mécanique quantique en intégrales de chemin, une nouvelle approche de la quantification centrée sur le Lagrangien, contrairement à la procédure habituelle de quantification canonique fondée sur le hamiltonien.
Interaction de YukawaEn physique des particules, l'interaction de Yukawa est une interaction entre un champ scalaire φ et un champ de Dirac ψ de type : (scalaire) ou (pseudoscalaire). Cette interaction porte le nom du physicien japonais Hideki Yukawa. Cette interaction s'effectue entre les nucléons d'un atome et permet de maintenir le noyau atomique en place. Cette interaction consiste pour les nucléons de s'échanger des pion (particule) qui peuvent transformer des neutrons en protons et vice-versa.
Quantum trivialityIn a quantum field theory, charge screening can restrict the value of the observable "renormalized" charge of a classical theory. If the only resulting value of the renormalized charge is zero, the theory is said to be "trivial" or noninteracting. Thus, surprisingly, a classical theory that appears to describe interacting particles can, when realized as a quantum field theory, become a "trivial" theory of noninteracting free particles. This phenomenon is referred to as quantum triviality.
