This article was accepted into the corpus but its outbound wikilinks were never NER-processed — typical at the deepest BFS hop or when the run's entity cap was reached. No expansion funnel to show.
| modèle standard (physique) | |
|---|---|
| Nom | Modèle standard (physique) |
| Domaine | Physique des particules |
| Auteurs | Sheldon Glashow; Abdus Salam; Steven Weinberg; François Englert; Peter Higgs |
| Première publication | 1960s–1970s |
| Composantes | Quarks; Leptons; Bosons de jauge; Boson de Higgs |
modèle standard (physique)
Le modèle standard (physique) est la théorie quantique des champs qui décrit les particules élémentaires et leurs interactions électromagnétiques, faibles et fortes. Il combine des contributions historiques et conceptuelles issues des travaux de Sheldon Glashow, Abdus Salam, Steven Weinberg, Peter Higgs et François Englert et a été testé par des expériences menées au CERN, au Fermilab et au SLAC National Accelerator Laboratory. La théorie s'appuie sur des groupes de jauge tels que SU(3)×SU(2)×U(1) et a conduit à des prédictions confirmées par des collaborations comme ATLAS, CMS, LHCb et Belle II.
Le cadre mathématique du modèle standard (physique) résulte de la synthèse de la mécanique quantique relativiste développée par Paul Dirac, de la théorie quantique des champs alimentée par les travaux de Richard Feynman et Julian Schwinger, et des principes de symétrie inspirés par Emmy Noether et Hermann Weyl. Les fondements incluent la renormalisation étudiée par Gerard 't Hooft et Martinus Veltman et l'unification électrofaible proposée par Glashow, Weinberg et Salam. L'édifice théorique a été validé par des découvertes expérimentales dont le neutrino de Cowan–Reines experiment a ouvert la voie, et la confirmation du boson de Higgs par ATLAS et CMS.
Les constituants élémentaires se classent en quarks et leptons; les générations successives sont associées à des familles étudiées par Murray Gell-Mann et George Zweig (quark model). Les six quarks (up, down, charm, strange, top, bottom) ont été identifiés par des expériences au SLAC, au CERN, au Fermilab et au DESY, souvent via des collaborations comme CDF et DØ. Les leptons (électron, muon, tau et leurs neutrinos) ont été caractérisés dans des expériences menées au Super-Kamiokande, à SNO et à Kamiokande. Les bosons de jauge — photon, gluons, bosons W et Z — proviennent des symétries de jauge SU(3) pour la chromodynamique quantique développée par Murray Gell-Mann et pour l'électrofaible par Weinberg et Salam. Le boson de Higgs, prédit par Peter Higgs et François Englert, a été observé au CERN par ATLAS et CMS.
Les interactions électromagnétique, faible et forte émergent de groupes de jauge et de générateurs liés aux travaux mathématiques de Élie Cartan et Sophus Lie. La chromodynamique quantique (QCD) repose sur SU(3) et a été confirmée par des mesures de diffusion profonde inélastique au SLAC et par des résultats de LEP et HERA. L'interaction électrofaible unifiée fait appel aux travaux de Glashow, Weinberg et Salam et explique la masse des bosons W et Z via la rupture spontanée de symétrie. Les principes de conservation et d'anomalies ont été analysés par Adler et Bell–Jackiw, tandis que la théorie des renormalisations de t Hooft a assuré la consistance quantique.
Le mécanisme de Brout-Englert-Higgs, élaboré par François Englert, Robert Brout, Peter Higgs et d'autres, décrit la rupture spontanée de symétrie électrofaible et la génération de masse pour les bosons W et Z. La prédiction formelle a été incorporée dans les modèles de Weinberg et Salam et a guidé les recherches expérimentales au LEP et au Tevatron. La découverte du boson de Higgs par ATLAS et CMS en 2012 a confirmé la validité du mécanisme, complétant le patrimoine théorique lié à Niels Bohr et aux principes de la théorie quantique.
Les prédictions du modèle standard (physique) ont été testées par des mesures de précision au LEP, des expériences au SLC, des études de désintégration au BaBar et Belle, et des collisions au LHC. Les mesures de la section efficace, des asymétries CP et des constantes de couplage ont impliqué des collaborations telles que CDF, DØ, LHCb et NA62. Les oscillations de neutrinos observées par Super-Kamiokande, SNO et KamLAND ont fourni des tests cruciaux, tandis que la masse du quark top mesurée par CDF et DØ a affiné les contraintes, tout comme les résultats de Planck et WMAP sur la cosmologie.
Le modèle standard (physique) ne couvre pas la gravitation quantique décrite par Albert Einstein via la relativité générale, ni la matière noire mise en évidence par des observations de Vera Rubin et des cartes de masse gravitationnelle comme celles étudiées par Planck. Il n'explique pas l'asymétrie baryonique étudiée par Andrei Sakharov ni le problème de la hiérarchie mis en lumière par Leonard Susskind et Gildener–Weinberg. Les masses de neutrinos, les constantes de couplage à haute énergie et la question de la stabilité du vide font l'objet d'investigations par des équipes de CERN, du MIT et de l'Institute for Advanced Study.
Plusieurs extensions ont été proposées, incluant la supersymétrie développée par des travaux influencés par Golfand–Likhtman et formalisée dans des cadres étudiés par Peter West et Jonathan Feng, les théories de grande unification (GUT) associées à Georgi–Glashow et Pati–Salam, ainsi que les modèles de théorie des cordes inspirés par Edward Witten et Michael Green. Les hypothèses de matière noire candidates incluent les WIMP étudiés par XENON et LUX, les axions proposés par Roberto Peccei et Helen Quinn et les neutrinos stériles explorés par MiniBooNE et LSND. Des approches de gravitation quantique comme la gravitation quantique à boucles de Carlo Rovelli et la dynamique des branes dans la théorie des cordes continuent d'être confrontées aux données du LHC, des observatoires d'ondes gravitationnelles LIGO et des sondes cosmologiques Planck.
Category:Physique des particules