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Asymptotic Symmetries: from Concepts to Observations

Description du projet

Mettre à mal notre compréhension des symétries de jauge

Les symétries de jauge revêtent une grande importance pour la gravité et la théorie quantique des champs, notamment la mécanique quantique relativiste des électrons (électrodynamique quantique). Bien que les symétries de jauge soient des redondances dans la description de la physique, certaines d’entre elles ne disparaissent pas à l’infini. Il s’agit alors de symétries globales, au même titre que les rotations ou les translations; on les appelle symétries asymptotiques. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SymCO étudiera les effets de mémoire ou les phases de Berry associés aux symétries asymptotiques, qui n’ont jusqu’à présent suscité que peu d’intérêt. Les chercheurs étudieront également les charges centrales dépendant du champ qui surviennent dans les algèbres de symétrie asymptotique de divers systèmes de jauge. Les résultats du projet pourraient bouleverser notre compréhension des symétries de jauge et de leurs effets infrarouges.

Objectif

At its core, Nature is described by gauge systems such as electrodynamics and gravitation. Such theories are written in terms of redundant quantum fields, but it was recently realized that some of these redundancies are, in fact, genuine symmetries. The corresponding transformations are known as asymptotic symmetries, a prominent example of which is the intriguing Bondi-Metzner-Sachs (BMS) group relevant to gravitational radiation. Accordingly, the purpose of this project is to study asymptotic symmetries along three axes. Firstly, look for their experimental signatures, such as memory effects or Berry phases. The latter are uncharted territory, so many of their aspects remain to be clarified; besides, their scope goes well beyond high-energy physics, as analogous phases exist in shallow water dynamics. Secondly, address the conceptual issue of field-dependent central charges occurring in asymptotic symmetry algebras of various gauge systems; this feature is radically new for symmetries in Nature, and has the potential to overturn many of our preconceptions about symmetries in general. Thirdly, relate representations of asymptotic symmetry algebras to Faddeev-Kulish dressing; this reformulation would open the door to countless applications and to a conceptual leap in our understanding of both particles physics and quantum gravity.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2018

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Coordinateur

ECOLE POLYTECHNIQUE
Contribution nette de l'UE
€ 184 707,84
Adresse
ROUTE DE SACLAY
91128 PALAISEAU CEDEX
France
Région
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 184 707,84