[Amateur] Questions Physique des Particules

[invite1a299084]

Bonsoir tout le monde,

J'aurais quelques questions à vous poser, les voici:

1) Quelle est la différence entre le vide et le vide quantique ? (Non ce n'est pas une blague)

2) Je n'ai pas très bien compris ce qu'était en gros la supersymétrie, par exemple un super-électron serait un électron mais avec un spin différent?

Cela revient un peu à l'antimatière où là c'est la charge électrique qui est opposé.

Donc peut on dire qu'il existe une "catégorie" de particule étant des super-particules?

3) Si le boson de Higgs n'est pas découvert... Cela signifierait que le modèle standard n'est pas le bon modèle?

Cela signifie donc qu'il faut TOUT recommencer? Cependant pour le moment tout ce qu'on a observé correspond au modèle standard, faudra t'il tout reprendre à 0 ? Ou juste repenser l'histoire du Boson de Higgs?

4) Je souhaite me lancer dans la physique des particules. Je rentre en PTSI cette année. Quelle parcours puis-je prendre?
Pour faire théoricien...

5) La physique des particules a de l'avenir?

Merci d'avance !
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[invite8cc8b94d]

Je vais essayer de répondre a certains points :

1)Outre l'aspect philosophique de la chose, le vide (sur terre) c'est essayer d'avoir un espace fermé avec le moins de particules/molécules a l'intérieur. On arrive a faire du vide assez poussée (10^-8 Pa environ) avec certains appareillage comme les pompes ioniques.
Mais ça reste un vide relatif car il subsiste des particules en quantités importantes.

Le vide quantique, un peu plus compliqué, on peut pensé a l'absence totale de particules, même de rayonnement, mais a échelle quantique il y a des fluctuations, créations spontanées de paire de particules-antiparticules qui s'annihilent rapidement. En fait le "vide" correspondrait a une sorte de valeur moyenne de ces phénomènes

2) je laisse aux experts

3)Qu'est-ce que LE Bon modèle ? la théorie du tout ?
Le modèle standard est un bon modèle.
Si on ne le trouve pas on recommencera pas tout a zéro, on fabriquera un anneau géant encore plus cher pour impressionner les américain.

4)Vu que tu vas en prépa tu peux tenter les concours des grandes écoles, ENS cachan par exemple, tu pourras faire de la recherche.
Sinon bifurquer sur l'université et te lancer dans une thèse après un master.

5)Oui je pense.

[Hermillon73]

[QUOTE=Micki2a;3097467
2) Je n'ai pas très bien compris ce qu'était en gros la supersymétrie, par exemple un super-électron serait un électron mais avec un spin différent?
Cela revient un peu à l'antimatière où là c'est la charge électrique qui est opposé.
[/QUOTE]

Bonjour,
Il s'agit d'une nouvelle symetrie qui a chaque fermion(boson) du modele standard associe un partenaire bosonique (fermionique), donc effectivement avec un spin qui differe de 1/2 de son partenaire.
Mais les particules d'anti-matiere du modele standard ont aussi un "collegue" supersymetrique.

Interet de la chose:
1) Dans le modele standard, les corrections quantiques a la masse du Higgs sont "enormes", et sauf a evoquer un ajustement tres fin et non naturel des parametres, on est mal pour "stabiliser" la masse du boson de Higgs. En ajoutant les particules supersymetriques, c'est miraculeux, leurs contributions aux corrections quantiques compensent exactement (Digression: en premiere approximation: en fait, comme la supersymetrie est "brisee" [on sait par l'experience que les partenaires supersymetriques n'ont pas la meme masse que les particules du modele standard, sinon on les aurait deja vu], il reste des termes correctifs, mais de l'ordre de la difference des masses au carre entre particule et super-partenaire. Donc faible si les masses sont de l'ordre ou inferieur au TeV. Au dela, on se retrouve avec le meme genre de probleme et la supersymetrie n'aide plus beaucoup. Fin de digression) celles dues aux particules du modele standard, et notre masse de Higgs est "stabilisee".

2) Ce genre de theorie peut donner des candidats naturels pour la matiere noire. C'est interessant, sans etre un argument decisif.

3) Ce genre de theorie permet une unification des constantes de couplages faible, electromagnetique et forte, a grande echelle d'energie. C'est assez interessant, surtout que la theorie n'etait pas construite pour ca, et que ca vient "en prime", peut-etre un indice que c'est pas si bete que ca.

Donc peut on dire qu'il existe une "catégorie" de particule étant des super-particules?

Oui. Dont aucune n'est decouverte a ce jour.

3) Si le boson de Higgs n'est pas découvert... Cela signifierait que le modèle standard n'est pas le bon modèle?

Non, cela signifie que le mecanisme de brisure de ce la symetrie sous-jacente reste mysterieux (et le mecanisme qui donne la masse au particule). Le modele standard n'est pas "le bon modele" de toute facon, mais tres certainement une approximation valable dans les gammes d'energie etudiees a ce jour. Il y a fort probablement "autre chose" de plus vaste.

Cela signifie donc qu'il faut TOUT recommencer? Cependant pour le moment tout ce qu'on a observé correspond au modèle standard, faudra t'il tout reprendre à 0 ? Ou juste repenser l'histoire du Boson de Higgs?

Repenser le mecanisme de brisure de la symetrie sous jacente. On ne fera pas forcement un anneau plus grand et plus puissant de suite, faudra d'abord comprendre pourquoi on ne voit rien de nouveau en dessous de l'echelle du TeV, alors que tout nous dit que l'on doit!

4) Je souhaite me lancer dans la physique des particules. Je rentre en PTSI cette année. Quelle parcours puis-je prendre?
Pour faire théoricien...

WARNING : parcours ultra difficile. Encore plus qu'en physique experimentale des hautes energies. Pour vous donner une idee, selon les annees et les concours, ca doit etre du genre 1 poste pour 10 a 25 candidats (niveau doctorat ++). Pas plus facile a l'etranger. L'ENS est la voie "royale" mais qui ne garantie rien, meme si le "reseau" de cette ecole est puissant. Polytechnique, je les croise plutot cote physique experimentale j'ai l'impression. Universite sinon, mais faite alors une double licence maths/physique si vous pouvez.
WARNING II: quelque soit votre parcours, aussi brillant soit-il, c'est votre these et vos travaux de recherche qui decideront, pas vos diplomes (je connais des ENS qui sont "repartis faire autre chose" et des universitaires bons et motives qui sont au CNRS...). donc, il n'y a pas de "parcours type". Bon courage.

5) La physique des particules a de l'avenir?

Je dirais oui, il y a tellement de chose que l'on ne comprend pas.

Cordialement

[invite1a299084]

Merci pour vos réponses !

Ce soir j'ai assisté à une conférence sur l'énergie sombre et la matière noire. Et ça a un peu parlé de Super Symétrie !

C'était fort sympathique, on trouve que c'est gênant d'avoir de nouvelles particules élémentaires mais bon, je trouve ça génial d'en découvrir encore ! (Si on les découvre )

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite72c2185c]

Non, cela signifie que le mecanisme de brisure de ce la symetrie sous-jacente reste mysterieux (et le mecanisme qui donne la masse au particule). Le modele standard n'est pas "le bon modele" de toute facon, mais tres certainement une approximation valable dans les gammes d'energie etudiees a ce jour. Il y a fort probablement "autre chose" de plus vaste.

Bonjour Hermillon,
N'est on pas en droit de penser que c'est plutôt la "mesure" qui altère le résultat auquel nous voulons aboutir?

[invitefd754499]

Voici un petit tableau recapitulatif des superpartenaires. La dispostion permet de clarifier les apports du modele standard supersymetrique au modele standard habituel.



(source : le site diffusion de l'ENS).

Le terme neutralino, frequemment rencontre en supersymetrie, designe a la fois le photino, le zino et le higgsino. Il peut etre utile de le savoir.

Les neutralinos sont en theorie plus stables que les autres particules supersymetriques, en raison de leur legerete (les superparticules plus lourdes se desintegrent en neutralino).
Cela rejoint le 2) de Vermillon.

Amicalement,

[Hermillon73]

Bonjour,

Quelques precisions:

Les neutralinos, dans le modele le plus simple, sont au nombre de 4.
Le plus leger des quatre peut eventuellement etre la particule supersymetrique la plus legere. S'il est stable, c'est alors un bon candidat pour la matiere noire.

- mais il n'est pas necessairement stable.
- mais il n'est pas necessairement la particule (supersym.) la plus legere.

Il sont neutres, et sont donc un melange des "jauginos" neutres.
Il y a en plus 4 charginos, melanges des "jauginos" charges.

Quelque chose a noter aussi sur votre tableau : s'il y a la supersymetrie, modele le plus simple, alors il y a plusieurs bosons de Higgs dans le secteur non supersymetrique comme indique. 5 minimum, le plus leger etant note h. Et 2 sont charges.

Cordialement.

[invitefd754499]

Bonjour,

Quelques precisions:

Les neutralinos, dans le modele le plus simple, sont au nombre de 4.
Le plus leger des quatre peut eventuellement etre la particule supersymetrique la plus legere. S'il est stable, c'est alors un bon candidat pour la matiere noire.

- mais il n'est pas necessairement stable.
- mais il n'est pas necessairement la particule (supersym.) la plus legere.

Il sont neutres, et sont donc un melange des "jauginos" neutres.
Il y a en plus 4 charginos, melanges des "jauginos" charges.

Quelque chose a noter aussi sur votre tableau : s'il y a la supersymetrie, modele le plus simple, alors il y a plusieurs bosons de Higgs dans le secteur non supersymetrique comme indique. 5 minimum, le plus leger etant note h. Et 2 sont charges.

Cordialement.

Merci pour ces precisions bienvenues.