Les conséquences des collisions de particules
Le Grand Collisionneur Hadronique (LHC) est le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules au monde. Son but est de conduire des recherches fondamentales sur les particules qui forment l'univers. Les scientifiques du projet ESSCET («Event shapes in soft-collinear effective theory»), financé par l'UE, ont proposé des descriptions théoriques de deux types de collisions (électron-positron et hadron-hadron). Ils les ont utilisées pour étudier la chromodynamique quantique, qui est la théorie de l'interaction forte, laquelle est transmise par l'une des particules fondamentales de transfert des forces.L'équipe s'est notamment intéressée aux distributions de forme des évènements dans les sections transversales des jets. Dans le cadre d'une collision, ces jets sont des projections de particules, dans une direction bien précise et avec une répartition conique. Les chercheurs d'ESSCET ont étudié les relations entre la forme des évènements et le couplage fort ainsi que les rayonnements doux de particules entre les jets, ceux-ci étant en rapport avec la chromodynamique quantique. Le cadre théorique d'analyse de la distribution de forme des évènements dans les collisions électron–positron est bien avancé. Par contre, l'étude des formes d'évènements dans les collisions de hadrons, via la théorie SCET (soft-collinear effective theory), n'en est qu'à ses débuts.Les chercheurs ont proposé la description théorique la plus sophistiquée et complète à ce jour pour les distributions de forme des évènements. Et en collaboration avec des scientifiques des États-Unis, ils ont également proposé l'une des descriptions les plus précises du couplage fort, en concurrence avec la méthode bien établie de maillage pour résoudre numériquement la théorie de la chromodynamique quantique. D'autres travaux ont mis en évidence des faiblesses dans d'autres descriptions, et apporté des informations sur la structure simple de distributions de forme d'évènements orientés. Ces travaux se sont traduits par de nombreuses publications dans des revues scientifiques révisées par des pairs. Ces descriptions théoriques des collisions de particules seront essentielles pour orienter les expériences conduites au LHC et dans d'autres accélérateurs de particules. Les modèles et les simulations permettront aussi de comparer les résultats des expériences passées et futures, conduisant à améliorer les modèles ainsi que les prévisions sur lesquelles baser de nouvelles expériences.
