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Interactions électrofaibles et introduction à la supersymétrie

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S4a

Crédits ECTS :

4

Volume Horaire :

21h 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. Phénoménologie de la saveur, corrections d'ordre supérieur et mesures de précision. Au delà du modèle standard : supersymétrie, unification.

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
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. Oscillations de neutrinos. Désintegrations de mésons.

6. Supersymétrie
L'algèbre supersymétrique. Supermultiplets. Le multiplet chiral. Lagrangien du multiplet chiral. Interactions du multiplet chiral. Le multiplet vecteur. Lagrangien du multiplet vecteur. Interactions de jauge supersymétriques. La supersymétrie comme théorie de jauge. Brisure de la supersymétrie

7. Le modèle standard supersymétrique
Les particules. Le superpotentiel. Brisure souple de la supersymétrie Le secteur de Higgs. Le spectre de masse. Charginos et neutralinos. Le gluino.

8. Grande unification
SU(5)

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

Écrit