Descriptif

Advanced Particle Physics

Enseignant : Pascal Paganini ; Petites Classes : Roberto Salerno. 

Ce cours constitue un approfondissement du cours de Physique des particules élémentaires (PHY554). Il est obligatoire aux étudiants de M1 du Master joint EP/ETH "High energy physics" (HEP) et recommandé aux polytechniciens souhaitant poursuivre un M2-HEP à l’ETH.

L’objectif du cours est de permettre aux étudiants d’avoir une bonne connaissance du modèle standard de la physique des particules, décrivant les particules élémentaires et leurs interactions, sans négliger pour autant les aspects expérimentaux étayant ce modèle.

Les thèmes suivants sont donc abordés : 
- Rappels de cinématique relativiste: désintégration de particules, section efficace, espace de phase. 
- Des fonctions d’onde aux champs quantiques : équations de Schrödinger, Klein-Gordon, Dirac, Maxwell et leurs solutions. Quelques éléments sur la quantification des champs correspondants.
- Aperçu de l’électrodynamique quantique (QED): introduction à une théorie de jauge, graphes et règles de Feynman, calcul de processus simples, mesure du moment magnétique anormal de l'électron.
- Des hadrons aux partons : expériences de diffusions électron-proton, le modèle des partons.
- La chromodynamique quantique (QCD) : isospin fort, symétrie SU(3) de couleur, modèle des quarks, liberté asymptotique.
- Interaction faible et modèle électrofaible : courants neutres et chargés, angles de mélange, matrice CKM, mise en évidence de la violation de la symétrie CP, la symétrie de jauge SU(2)xU(1), calcul de processus simples à l’ordre des arbres.
- Le modèle standard : brisure de symétrie spontanée, mécanisme de Higgs, lagrangien final.
- La saga de la découverte du fameux boson de Higgs.

Cours dispensé en anglais (sauf si l’auditoire est francophone)

Niveau requis : 
PHY554 - Physique des Particules élémentaires
PHY551- Champs relativistes et leur quantification

Langue du cours : Anglais

Crédits ECTS : 5