Physique Théorique
Symétries , Théories de Jauge et Bosons de Higgs
Nécessité théorique des symétries.
La Théorie
Quantique des Champs , le principal édifice conceptuel et opérationnel de
la Physique Théorique s'
appuye à la base sur les notions de symétries et de conservations de symétries.
Ceci afin de permettre que les équations qui décrivent les lois
physiques soient invariantes par rapports à des changements des coordonnées,
des vitesses, des phases, d' énergie etc... et soient valables en tout
point de l' Univers.
Pour cela , il est impératif d'immuniser les équations qui décrivent
les lois physique contre tout changement arbitraire de variables il faut donc
les symétriser.
C'est à dire rendre la structure générale des équations
totalement indépendante du choix des coordonnées externes et internes.
En terme plus technique on dit que les lois physiques doivent être invariantes
par rapport à des variations de jauge locale ou plus précisemment
qu'il faut rendre le lagrangien
invariant de jauge avec invaraince de type locale.
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Les transformations peuvent prendre la forme globale ou locale.
Exemple d' invariance globale : gaz composé d' un ensemble de particules massives qui subit une translation instantanée ou une rotation instantanée => les lois physiques qui décrivent ce gaz restent identiques.
Exemple d'invariance locale : on déplace une seule de ces particules, il y a eu un changement dans le système, celui ci doit être compensé par la création d'une interaction et donc d'après la théorie d' 'une particule vecteur de l'intéraction.(boson).
Les invariances pour les transformations globales sont associées a des
principes de conservation.(de l'énergie de la masse du spin etc..)
Les invariances pour les transformations locales (symétries locales)
requièrent l' introduction de force
donc de particules vecteur d 'interaction : ce sont les bosons ( photons,
mesons, gluons etc..).
Pour en savoir plus sur les symétries :
Cours sur les symétries de Mr. Franck Laloé pour le DEA de Physique Quantique
Les symétries sur => http://depire.free.fr
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Vide quantique
CERN