Nouvelles particules légères: théorie et phénoménologie – Université de Montpellier

Description

Les théories au-delà du Modèle Standard de la physique des particules sont caractérisées par de nouvelles échelles d’énergie. C’est intéressant d’investiguer quels états peuvent être paramétriquement légers par rapport à une telle échelle. Ce projet se propose d’étudier l’origine théorique et les effets observables des particules accidentellement légères.

Dans la théorie des champs scalaires, la hiérarchie des masses est déterminée par la structure des symétries et de leur brisure. Les scalaires légers peuvent être d’intérêt en cosmologie (inflation, défauts topologiques), ainsi qu’en physique des particules (boson de Higgs, matière sombre). Par ailleurs, les champs scalaires légers peuvent apparaître comme des états composites, engendrés par une nouvelle dynamique fortement couplée. Quelques modèles-jouet de scalaires accidentellement légers sont connus, mais la construction de modèles plus réalistes reste un défi à relever pendant le doctorat.

Des nouveaux fermions ou bosons vecteurs légers sont aussi un sujet d’investigation prometteur, en connexion avec le problème de la saveur, et avec les mesures de précision à la frontière d’intensité. Un autre objectif de la thèse sera d’explorer les liens entre ces nouveaux états, les neutrinos, et la matière sombre.

Compétences requises

Master en physique théorique. Théorie quantique des champs, phénoménologie du Modèle Standard, théorie des groupes, cosmologie.

Bibliographie

Some introductory texts:
• A.Zee at https://press.princeton.edu/books/hardcover/9780691162690/group-theory-in-a-nutshell-for-physicists
• Schwartz at https://schwartzqft.fas.harvard.edu/
• S.Coleman, Aspects of Symmetry
• E.W.Kolb & M.S.Turner, The Early Universe
• A.Zee at https://press.princeton.edu/books/hardcover/9780691140346/quantum-field-theory-in-a-nutshell
• S.P.Martin at https://www.niu.edu/spmartin/primer/
• G.Panico & A.Wulzer at https://inspirehep.net/literature/1374915

Mots clés

Physique des particules, Théorie quantique des champs, Cosmologie