Et avec le détecteur ATLAS

LPSC - Grenoble Julien MOREL 1 Recherche d’un
'Z e e
avec ATLAS
Théorie Expérience Analyse Résultats Conclusion
Recherche de nouveaux bosons de jauge
provenant de dimensions supplémentaires avec
le détecteur ATLAS
Julien MOREL
ATLAS Exotic group
LPSC - Grenoble
Journées Jeunes Chercheurs –La Rochelle - 2006

LPSC - Grenoble Julien MOREL 2 Recherche d’un
'Z e e
avec ATLAS
Théorie Expérience Analyse Résultats Conclusion
Plan
Un peu de théorie …
Un peu d’expérience …
Un peu d’analyse …
Un peu de résultats …
Un peu de conclusion … et de perspectives !

LPSC - Grenoble Julien MOREL 3 Recherche d’un
'Z e e
avec ATLAS
Théorie Expérience Analyse Résultats Conclusion
Le modèle standard en théorie …
Théorie de jauge : SU(3)C SU(2)LU(1)Y
Forte
QCD
8g
Faible et électromagnetique
Théorie électrofaible
W+,W-,Z,g
La théorie électrofaible
Glashow, Weinberg et Salam proposent une théorie de jauge
SU(2)LU(1)Ypour décrire à la fois les forces faible et EM.
Cette unification est réalisée grâce à 3 bosons : W±,Z,g
Le mécanisme de Higgs
Higgs explique la masse des particules en introduisant un nouveau
champ dans la théorie.
Il en résulte l’existence d’un boson de Higgs.
Dans les années 1965 :

LPSC - Grenoble Julien MOREL 4 Recherche d’un
'Z e e
avec ATLAS
Théorie Expérience Analyse Résultats Conclusion
ee g
Le modèle standard en pratique…
Très bon accord théorie-expérience (masse des W/Z, masse du top, …)
Instabilité de la masse du higgs (problème de hiérarchie)
Hiérarchie de masse des fermions (Me±=511 keV vs Mtop=175 GeV)
Quantification de la charge électrique
N’inclut pas la gravitation …
Découverte des bosons W+,W-et Z
Ou? CERN (SPS)
Quand ? 1982
Découverte du quark top
Ou ? TeVatron
Quand ? 1995
Chainon manquant : le boson de Higgs
Ou ? CERN (LHC) ??
Quand ? 2008 ??
Evénement Ze+e-à UA2 sur le SPS au
CERN à l’automne 1982

LPSC - Grenoble Julien MOREL 5 Recherche d’un
'Z e e
avec ATLAS
Théorie Expérience Analyse Résultats Conclusion
Le LHC devra découvrir la physique au delà du modèle standard
La Super Symétrie
Introduction d’une nouvelle symétrie Fermions-Bosons
Solution au problème de la hiérarchie (Annulation des divergences)
Les théories de grande unification
Description des forces fondamentales par la même théorie de jauge
Les théories à dimensions supplémentaires
Introduction de dimensions supplémentaires spatiales
Solution au problème de la hiérarchie (en abaissant l’échelle de Planck)
Principalement deux types de modèles (ADD, RS)
…
Plusieurs extensions possibles …
Parmi elles :
Dans la suite de cet exposé nous nous intéresserons
principalement à un Z’ provenant d’un modèle à
dimensions supplémentaires de type RS