spécialité Physique des Particules et Astroparticules
La physique des particules étudie la structure fondamentale de la matière et les interactions qui la régissent. Elle est actuellement décrite par une théorie maintes fois éprouvée : le Modèle Standard. Les recherches théoriques poursuivent l’objectif d’en approfondir la compréhension.
Le secteur de l’interaction forte, régi par la chromodynamique quantique, concerne la dynamique des quarks et des gluons. Il permet de décrire la structure des hadrons et de quantifier l’influence de cette interaction sur la recherche de nouvelles particules et d’interactions fondamentales. Inscrites dans le cadre d'extensions du Modèle Standard, ces particules et interactions pourraient aussi se manifester par des effets nouveaux dans le secteur scalaire (lié au boson de Higgs) ou dans la physique des saveurs, et apporter des éléments de réponse à la nature de la matière noire.
Sur le plan expérimental, les particules peuvent être étudiées ou recherchées auprès d’accélérateurs de particules, de réacteurs nucléaires (neutrinos), ou dans l’environnement naturel : neutrinos atmosphériques, recherche de halos de particules de matière noire. La thématique des astroparticules exploite les particules comme messagers afin de comprendre les mécanismes de très haute énergie à l’œuvre dans les objets astrophysiques, d’explorer indirectement les halos de matière noire, et de sonder la structure de l’espace temps.