Le modèle standard de la physique des particules - De l'électron au boson de Higgs

Jean-Jacques Samueli

Publié par Ellipses, le 13 août 2013

383 pages

Résumé

Le modèle standard de la physique des particules est une théorie qui décrit les constituants élémentaires de la matière et les interactions qui existent entre eux. Le présent ouvrage est un exposé du développement historique de ce modèle qui suppose que toute la matière est composée de quarks et de leptons, particules ponctuelles de spin 1/2. On dénombre trois générations de quarks et autant de leptons. Les interactions faible, forte et électromagnétique sont, pour leur part, décrites par des théories de jauge dont la médiation est effectuée par des quanta de jauge de spin 1. Ces médiateurs sont les y, W +, W -, Z ainsi que huit gluons. La gravitation est par ailleurs analysée dans l'ouvrage dans sa formulation classique et relativiste. Enfin le mécanisme dit de Englert-Brout-Higgs prévoit des particules de spin zéro, correspondant à un champ scalaire qui est supposé donner une masse aux quarks, leptons et aux bosons vecteurs intermédiaires W +, W -, Z. Nous décrivons ce mécanisme et les expériences du CERN qui ont permis d'observer, selon les résultats communiqués en juillet 2012, une particule dont les caractéristiques sont compatibles avec celles du boson de Higgs. Enfin, nous indiquons les limitations du Modèle Standard et disons quelques mots des théories de Supersymétrie et de Grande Unification. Des reproductions de titres d'éditions originales et une bibliographie complètent l'ouvrage.