Partenaires





Annuaire

Rechercher sur le site



Accueil du site > Science > Physique des Particules

Physique des Particules

La physique des particules étudie les constituants élémentaires de la matière, les quarks (constituants, entre autres, des protons et des neutrons) et les leptons (par exemple l’électron). On connaît aujourd’hui douze particules élémentaires réparties en trois familles composées chacune de deux quarks, d’un lepton chargé et d’un neutrino. Elles interagissent par l’intermédiaire de trois forces : l’interaction électromagnétique, associée à la charge électrique et de portée infinie, et deux forces à très courte portée. L’interaction forte est responsable de la cohésion des noyaux atomiques et des nucléons tandis que l’interaction faible est à l’oeuvre par exemple dans le Soleil et dans certaines désintégrations radioactives. Les forces agissent par l’échange de particules médiatrices appelées bosons comme le photon pour l’interaction électromagnétique.

Particules et interactions sont décrites par le Modèle Standard, une théorie mathématique sophistiquée basée sur le concept de symétrie et qui a été élaborée dans les années 1960 et 1970. Depuis lors, elle décrit avec une très bonne précision les résultats des expériences effectuées au CERN ou dans d’autres grands laboratoires (SLAC, Fermilab, KEK, etc.) pour la tester.

Le LAL est un acteur majeur de ces recherches depuis près de quarante ans. Parmi les expériences du passé, on peut citer la chambre à bulles Gargamelle (découverte des courants neutres en 1973), UA2 sur le SppS (découverte, avec UA1, des bosons W et Z médiateurs de l’interaction unifiée électrofaible en 1984) et ALEPH et DELPHI au LEP (1989-2000, mesures de précision). Dans les années 2000, le LAL a participé aux expériences BaBar (usine à B PEP-II, validation de la théorie CKM), D0 (collisionneur Tevatron à une énergie de 2 TeV) et H1 (collisionneur électron-proton à DESY).

Aujourd’hui, le LAL joue un grand rôle dans les expériences ATLAS (qui vient de découvrir avec CMS le plus lourd des bosons, une particule dont les propriétés actuellement mesurées sont compatibles avec le fameux boson de Higgs) et LHCb (physique des saveurs et mesures de précision) de l’accélérateur LHC, le collisionneur le plus puissant du monde (énergie de 8 TeV dans le centre de masse).

De plus, le LAL est impliqué dans plusieurs projets à différents stades de développement. Certains, comme le futur collisionneur linéaire et la super usine à saveurs SuperB, seront complémentaires au LHC. D’autres, comme SuperNEMO, s’intéressent à des phénomènes extrêmement rares, par exemple la double désintégration bêta sans neutrino qui prouverait que le neutrino est une particule de Majorana.