Une nouvelle physique au-delà du modèle standard
Le modèle standard a été l'un des plus grands succès de la physique du XXe siècle. Basé sur des expériences et des observations, il s'est finalement avéré être une théorie éprouvée expliquant comment quelques particules élémentaires, les constituants de la matière, sont gouvernées par quatre forces fondamentales. Les physiciens du projet THE TRUE PATH BEYOND («Finding the true path beyond the standard model»), financé par l'UE, ne se sont cependant pas reposés sur le succès du modèle standard. Ils y ont vu une occasion de s'intéresser à des questions plus fondamentales. La découverte du boson de Higgs, réalisée à l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), complète le modèle standard. Dans le même temps, elle a ouvert aux physiciens du projet des perspectives stimulantes sur une nouvelle physique, comme l'existence d'autres particules de Higgs et de celle de dimensions spatiales supplémentaires. Ces dimensions supplémentaires, qui sont une option viable pour la physique allant au-delà du modèle standard, devraient être disponibles pour tous les fermions et bosons. L'une des principales tâches du Grand collisionneur de hadrons (LHC) consiste à déterminer l'existence de dimensions supplémentaires, les modèles correspondants étudiés étant les théories de Kaluza-Klein. D'autre part, le secteur de Higgs pourrait impliquer des particules interagissant avec la matière noire. Un mélange efficace de particules de Higgs constituerait un lien entre la matière noire et le modèle standard. Il pourrait produire la densité relique de la matière noire et permettre de la détecter directement. Des observations cosmologiques ont confirmé que plus de 84 % de la matière de l'Univers est formée de matière non baryonique, insensible aux interactions électromagnétiques. Les physiciens ont exploré les liens possibles entre la matière noire et le modèle standard, et la possibilité de résoudre des problèmes majeurs tels que la masse et la saveur du neutrino. Le projet THE TRUE PATH BEYOND a permis d'identifier des classes de modèles pouvant être testés dans un avenir proche. De nouvelles informations provenant d'expériences menées au LHC devraient aider les chercheurs à découvrir une physique plus vaste, unifiant le modèle standard avec cette nouvelle physique enfouie dans le monde subatomique.
Mots‑clés
Physique, modèle standard, boson de Higgs, LHC, matière noire
