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Nouvelle Physique

En produisant des collisions de protons à des énergies plus élevées et à un taux plus important, le LHC poursuit son voyage vers la nouvelle physique et permet à des physiciens du monde entier d'explorer un territoire inconnu et prometteur.

Dans le cadre de la recherche de nouveaux phénomènes physiques au LHC, nous avons introduit le boson Z'. Cette particule est un partenaire massif du boson Z et son existence est prédite par certaines théories au-delà du MS qui demande l'ajout d'une nouvelle force faible,

Concentrons-nous sur deux des plus grands mystères de la physique d'aujourd'hui : la nature de la matière noire (MN) et le comportement de la gravité à l'échelle microscopique où règne la mécanique quantique.

Des observations astronomiques basées sur les effets gravitationnels nous apprennent que 95% de la matière dans l'Univers est sombre et que la matière habituelle (les atomes faits d'électrons et de quarks up et down) contribue au contenu de l'Univers seulement à hauteur de 5%. Des candidats populaires pour la MN sont des particules massives qui interagissent faiblement, appelées les WIMPs. Des candidats WIMP sont prédits par l'extension la plus populaire du MS, la supersymétrie.

Par analogie avec les autres forces de la nature, la gravité serait transmise par l'hypothétique graviton qui n'a pas encore été observé. Alors qu'il n'existe pas de description quantique satisfaisante de la gravité, les théories des supercordes proposent d'inclure la gravité dans un cadre théorique élégant. La notion de particule est remplacée par des objets qui ne sont plus ponctuels, les cordes, et qui vivent dans un espace-temps à 10 ou 11 dimensions, lequel demande donc 6 ou 7 dimensions d'espace supplémentaires.

Y-a-t-il plus de dimensions d'espace que les trois que nous connaissons, ce qui permettrait à des phénomènes liés à la gravité, comme les trous noirs microscopiques et les gravitons, d'être découverts au LHC ?

S'ils sont accessibles, ces nouveaux phénomènes pourraient être observés puis étudiés par les expériences ATLAS et CMS du LHC.