Standard model of particle physics and beyond

Standard model of particle physics and beyond
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Informations pratiques
Discipline :
Physique
Niveau :
Master 2
Semestre :
S4a
Crédits ECTS :
3
Volume Horaire :
18h Cours
Responsable :
Aldo Deandrea
Université Claude Bernard, Institut de Physique Nucléaire de Lyon
Intervenants :
Aldo Deandrea
Objectif
Donner les éléments de base des théories de jauge et de la brisure spontanée de symétrie
appliquées aux interactions électrofaibles. Modèle de Glashow, Weinberg et Salam. La
physique du boson de Higgs. Phénoménologie de la saveur, théorie effective des quarks lourd
et légers. Au delà du modèle standard : modèles effectifs à l’échelle électrofaible (par exemple
composite Higgs, Little Higgs, dimensions supplémentaires grandes, technicouleur)
supersymétrie, unification (le programme pour cette partie sera choisi sur la base des intérêts
des participants au cours).
Plan du cours
1. Vers le modèle standard
Théorie de Fermi. Invariance de jauge globale. Invariance de jauge locale. Électromagnétisme.
Théorie de Yang-Mills. Masses et champs de jauge. Renormalisabilité
2. Brisure spontanée de symétrie
Brisure spontanée d'une symétrie continue. Théorème de Goldstone. Brisure spontanée d'une
symétrie interne. Mécanisme de Higgs.
3. Lagrangien du modèle standard
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Standard model of particle physics and beyond
Secteur de jauge. Secteur de Higgs. Secteur de Dirac. Hypercharge et anomalies. Interactions
de Yukawa. Couplages du boson de Higgs. Symétrie custodiale.
4. Le modèle standard
Lagrangien et règles de Feynman. Le théorème d'équivalence. Calculs a l'arbre et à une
boucle. Renormalisation de la charge. Observables et données.
5. La physique de la saveur
Trois générations. Changement de saveur en courants chargés et courants neutres. Théorie
chirale des quarks légers. Symétries de spin et saveur pour les quarks lourds.
6. Le modèle standard supersymétrique
Lagrangien du multiplet chiral. Interactions du multiplet chiral. Le multiplet vecteur. Lagrangien
du multiplet vecteur. Interactions de jauge supersymétriques. Les particules. Le superpotentiel.
Brisure souple de la supersymétrie Le secteur de Higgs. Le spectre de masse. Charginos et
neutralinos. Le gluino.
7. D'autres théories au delà du modèle standard
Un choix parmi différentes possibilités : modèles effectifs type composite Higgs, Little Higgs,
dimensions supplémentaires grandes, technicouleur. Grande unification (SU(5) minimal pour
introduire le sujet, éventuellement SO(10) et généralisations supersymétriques)
Langue d'enseignement
Langue du cours déterminée lors de la première séance en fonction de la demande des
auditeurs (anglais ou français)
Pré-requis
Mécanique quantique approfondie M2, éléments de théorie quantique des champs M2, théorie
quantique des champs et théories de jauge M2.
Modalité de l'examen
Oral avec présentation détaillé et critique d'un article de recherche en lien avec un modèle des
interactions électrofaibles.
Additional Info
ECTS: 3
2/2
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