Calcul du déplacement de Lamb dans le muonium et description de théories de champs conformes minimales et supersymétriques hors criticalité en termes de quasi-particules

 

Patrick LaBelle

Collège Champlain

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme de recherche pour les enseignants de collège

Concours 2012-2013

Le premier projet concerne le déplacement de Lamb dans le muonium, un atome constitué d'un muon orbitant un proton. Cette correction au spectre du muonium a récemment été mesurée avec grande précision et la valeur expérimentale diffère de la valeur théorique par plusieurs déviations standard. Il y a donc grand intérêt à vérifier la prédiction théorique et à s'assurer qu'aucune correction de même ordre de grandeur que l'incertitude expérimentale n'a été négligée.

Le but de ce projet est de construire une théorie effective permettant d'organiser toutes les corrections d'origine nucléaire systématiquement, ce qui permettrait de s'assurer que toutes les contributions à un ordre donné ont été considérées et d'éliminer tout danger d'inclure plus d'une fois une contribution donnée.

Le deuxième projet concerne l'étude des phénomènes critiques dans le contexte de la théorie de champs conformes. Une question ouverte concerne l'interprétation des états des modèles dits « minimaux » en termes de quasi-particules obéissant à certaines règles d'exclusion. L'identification de ces quasi-particules ouvrirait la voie à l'étude des modèles minimaux hors criticalité car travailler hors criticalité correspond à rendre ces quasi-particules massives.

Le but du projet est d'identifier ces quasi-particules pour les modèles minimaux et ensuite de systématiquement étudier les déformations massives, donc hors criticalité. Nous débuterions par le modèle d'Ising pour lequel une symétrie E8 semble prometteuse pour nous guider et ensuite introduirions la supersymétrie en débutant par l'extension supersymétrique des parafermions, pour laquelle les représentations ne sont pas encore connues.