Physics of Strong Interactions

1. L'interaction forte (rappel): - la structure composite des hadrons - le modèle des quarks

2. La chromodynamique quantique - le lagrangien QCD (rappel) - les règles de Feynman de QCD - structure du vide - la liberté asymptotique - evolution de la constante de couplage - Equation du groupe de renormalisation - le confinement des quarks

3. Annihilation électron-positon - création d'une paire quark-antiquark - radiation de gluons - la formation de jets - la fragmentation - les quarks lourds - la structure de l'état final hadronique - mesures de alpha_s - etablissement de la structure de jauge de QCD

4. La diffusion électron-proton - structure interne du proton - distributions de partons - évolution DGLAP

5. Interactions proton-proton - production de jets - factorisation QCD - QCD au LHC - le processus Drell-Yann et la production de Z et de W

Les interactions fortes sont responsables d'une grande diversité de phénomènes depuis la cohérence des noyaux et des hadrons jusqu'aux la grande variété d'états finals possible dans les réactions entre hadrons à haute énergie produites en laboratoires (par ex. au LHC) ou par le rayonnement cosmique. Ce cours est centré sur la phénoménologie des interactions fortes et tente de faire le lien entre les mesures expérimentales et les prédictions de la chromodynamique quantique (QCD) dans une approche perturbative. On y discute comment les hadrons sont crées, la notion de jets de hadrons formés à partir des quarks et des gluons, de la structure du proton, de l'évolution de la constante de couplage forte, de la liberté asymptotique, du confinement des quarks dans les hadrons et des interactions entre hadrons à haute énergie.

Cours magistraux, séances d'exercices.

Références, bibliographie et lectures recommandées

voir syllabus

Support(s) de cours

• Syllabus

Contacts

lfavart@ulb.ac.be

Campus

Plaine

Méthode(s) d'évaluation

• Examen oral

Examen oral

examen oral

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

L'evaluation par l'assistant relative aux seances d'exercice compte pour 1/3 de la cote finale.

Langue(s) d'évaluation

• français