Les particules manquantes, une remarque et une question

[invite5e5dd00d]

Salut à tous,

Je commence à étudier en Master la TQC et le modèle standard, et je me pose quelques questions sur les nombreux paramètres (27) qu'il contient, dont une grande partie sont liées à la masse des particules. Évidemment, je ne suis pas le seul...

Alors, je me pose une naturelle question : pourquoi absolument tous les paramètres liés à la masse des particules et à l'interaction entre elles (couplage quantique entre elles, attribution de la masse par le boson de Higgs, graviton) restent sans explication?
Alors bien sûr, cela tient sûrement au fait que la RG n'est pas unifiée à la TQC, mais au delà de ça, je me demande pourquoi la seule explication à la non-observation des particules tels que le graviton et le Higgs tient au fait qu'ils ont une masse et d'autres caractéristiques peu communes. Faut-il y voir un hasard ou le signe qu'on ne les découvrira pas?
S'agirait-il d'un hasard que ces deux particules liées à la masse et à la gravitation n'ait pas les mêmes caractéristiques que les autres 12 fermions et 12 bosons ou la raison serait-elle plus profonde? Est-ce parce que la gravitation est la plus faible des forces? Ou est-ce simplement que l'approche de quantification du champ gravitationnel et l'attribution de la masse par le Higgs sont des impasses, et que la nature foncièrement différente de ce champ est un autre signe que cela sera impossible?

J'apprécierais s'il vous plait que vous interveniez là dessus, parce que je pense qu'il me manque des informations pour la thèse contraire.

Évidemment tout cela n'est que supposition, mais j'ai à cause de cela pas mal de difficultés à avoir confiance en leur découverte.

Merci.
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[mariposa]

Alors, je me pose une naturelle question : pourquoi absolument tous les paramètres liés à la masse des particules et à l'interaction entre elles (couplage quantique entre elles, attribution de la masse par le boson de Higgs, graviton) restent sans explication?

Bonjour,

Parce que le modèle standard est fondé sur des principes de symétrie (invariance de Lorenz + invariance de jauge) donc tout ce qui ne dépend pas des symétries sont des paramètres ajustables sur l'expérience.

Alors bien sûr, cela tient sûrement au fait que la RG n'est pas unifiée à la TQC, mais au delà de ça, je me demande pourquoi la seule explication à la non-observation des particules tels que le graviton et le Higgs tient au fait qu'ils ont une masse et d'autres caractéristiques peu communes.

Attention la RG est un modèle physique tandis que TQC est un cadre théorique (c'est la MQ pour des degrés de liberté en nombre infini).

Les particules de Higgs (si elles existent) n'existent pas dans notre monde actuel. Pour les observer il faut donc d'abord les créer (voir LHC).

Les gravitons ont quant à eux une masse nulle: C'est la conséquence du potentiel en 1/r de la gravitation (analogie avec les photons qui ont une masse nulle).

On ne risque pas de détecter les gravitons avant longtemps. Il faudrait d'abord détecter leur version classique, les ondes gravitationnelles (voir projet Virgo...).

S'agirait-il d'un hasard que ces deux particules liées à la masse et à la gravitation n'ait pas les mêmes caractéristiques que les autres 12 fermions et 12 bosons ou la raison serait-elle plus profonde?

L'éventuel boson de Higgs n'est pas fondamentalement différent des autres particules. La physique ce sont des champs classiques et leurs interactions + quantification.

Il se peut que le champ gravitationnel n'est pas le même statut que les autres champs (voir par exemple la conjecture Maldacena).

[inviteca4b3353]

sur les nombreux paramètres (27) qu'il contient, dont une grande partie sont liées à la masse des particules.

Le modèle standard contient 19 paramètres, et non 27.

pourquoi absolument tous les paramètres liés à la masse des particules et à l'interaction entre elles

La raison essentielle est que le modele standard ne permet pas de comprendre l'origine de la masse des particules. Le mécanisme de Higgs n'est pas en réalité (comme il l'est souvent présenté) une explication, mais simplement une paramétrisation de notre ignorance sur la question de la masse.
Un modèle complet contiendrait ainsi une dynamique (donc une symétrie nouvelle) qui expliquerait les valeurs des paramètres libres du modèle standard.

Alors bien sûr, cela tient sûrement au fait que la RG n'est pas unifiée à la TQC,

non cela n'a rien à voir. tout ce qui proviendrait de la gravitation en ce qui concerne l'origine des masses apparaitrait à l'échelle électrofaible comme supprimée par mZ^2/Mpl ce qui extremement plus faible que toutes les masses observées dans la nature. L'origine de la masse n'est donc pas relié à la gravitation.

je me demande pourquoi la seule explication à la non-observation des particules tels que le graviton et le Higgs tient au fait qu'ils ont une masse et d'autres caractéristiques peu communes.

Le graviton n'est pas observée car son couplage à la matière est faible de l'ordre (E/Mpl)^2 ou E est l'énergie d'une particule élémentaire, à ce jour le maximum éteint est de l'ordre 100GeV. Le Higgs n'a pas encore (s'il existe) été observé car sa masse est élévée, il faut au moins une énergie de 114GeV pour esperer le produire. De plus il est instable, ce qui signifie que bien qu'il pèse lourd, une fois produit il disparait quasi instantanément ne laissant aucune trace gravitationnelle notable.