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Le Grand collisionneur de hadrons peut-il détecter des preuves de la théorie des cordes?

La théorie des cordes stipule que les particules fondamentales de l'univers sont des cordes ou des branes de très petite taille. Elles sont bien trop petites pour être visibles directement, mais les collisionneurs de particules les plus puissants pourraient en détecter des indices.
Le Grand collisionneur de hadrons peut-il détecter des preuves de la théorie des cordes?
Le Grand collisionneur de hadrons (LHC, Large Hadron Collider) est le plus puissant accélérateur de particules au monde. Le projet STRINGPHENOATLHC (String phenomenology at the era of LHC) a envisagé plusieurs méthodes par lesquelles le LHC pourrait détecter l'existence de ces cordes.

Les chercheurs ont conduit une analyse détaillée de l'amplitude de diffusion d'états légers de cordes. Les amplitudes calculées définissent les signatures expérimentales pour des états légers, susceptibles d'être testées par le LHC. Ils ont élargi les études pour inclure des champs de spin plus élevés, établissant à nouveau des signatures expérimentales qui peuvent être testées par le LHC et apportant des informations sur les couplages de champs de spin plus élevés avec d'autres états des cordes.

Les chercheurs ont étudié la présence de symétries abéliennes discrètes, dans le cadre de modèles de Gepner semi-réalistes et globalement homogènes.

L'équipe a généralisé ses travaux en supposant que la symétrie discrète provient partiellement du secteur masqué. Ceci lui a permis de constater que les symétries discrètes sont plutôt fréquentes pour des modèles de Gepner. Elle a aussi constaté que certaines constructions présentent une trialité des baryons, fournissant ainsi une explication naturelle à l'absence d'opérateurs de dimension 5 pour la désintégration du proton.

Des travaux de suivi ont porté sur d'autres constructions de Gepner, à la recherche de parité de la matière et de trialité des protons. Le but était aussi de trouver les conditions qu'une construction de Gepner devait satisfaire pour donner un type donné de symétrie discrète. Aucune correspondance simple n'a été trouvée.

Dans le cadre de l'exploration des D-instantons et de la construction du modèle de D-brane, les chercheurs ont étudié les aspects phénoménologiques de constructions typiques de type semi-réaliste théorie-II/ F. Celles-ci impliquent la prévision par la théorie des cordes des modèles de supersymétrie (SUSY) pour des particules bien connues du modèle standard comme les électrons et les quarks. Les chercheurs ont ainsi étudié les modèles généraux des conditions lâches de brisure de SUSY, qui surviennent dans des scénarios typiques de brisure de SUSY de type II.

Ils voulaient ainsi déterminer certaines signatures typiques, potentiellement observables lors de la prochaine campagne du LHC.

L'équipe a étudié la stabilisation des modules et le vide de de Sitter, mais n'a trouvé aucun minimum stable conduisant à une constante cosmologique positive. L'équipe a proposé une méthode pour contraindre les contributions du vide dans le modèle standard avec la constante cosmologique. Elle a étudié les conséquences d'intégrer cette proposition dans une théorie du champ quantique totalement locale. Le lagrangien résultant correspond à une théorie de champ conforme à brisure spontanée, montrant que la proposition est sous-tendue par une structure de théorie de champ conforme.

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Mots-clés

Grand collisionneur de hadrons, théorie des cordes, branes, STRINGPHENOATLHC, lagrangien