Abstract :
[fr] Quels sont les constituants ultimes de la matière ? Question légitime, question séculaire, question dont pourtant la réponse a été ébranlée au cours de l'histoire de la physique. En effet, les physiciens peuvent, au mieux, parler de constituants ultimes à l'échelle où ils sont capables de sonder la matière. À l'heure actuelle, leptons (entre autres, l'électron) et quarks constituent notre matière.
Sur cette base, les physiciens bâtissent des théories capables de décrire la manière dont ces particules interagissent entre elles. Ces interactions sont véhiculées par ce que l'on appelle des bosons de jauge (par exemple, le photon).
En physique, il existe quatre interactions fondamentales dont trois (les interactions électromagnétique, forte et faible) sont prédominantes à l'échelle subatomique et sont décrites au sein de ce que l'on appelle le Modèle Standard.
En ce qui me concerne, je m'intéresse à la force forte qui s'exerce entre les quarks et les gluons (bosons de jauge de la théorie). La théorie décrivant cette force s'appelle la chromodynamique quantique. Les quarks et les gluons ont la propriété remarquable d'être confinés au sein de particules composites appelées « hadrons » à basse température. Cela signifie qu'il est impossible d'isoler un quark ou un gluon au sein de la matière hadronique. Cependant, grâce à un phénomène appelé liberté asymptotique, il est possible à partir d'une certaine température de libérer ces quarks et gluons et de constituer un nouvel état appelé « plasma quarks-gluons ». Cet état de la matière est intensivement étudié expérimentalement (en autres ALICE au LHC, CERN) et théoriquement. Caractériser théoriquement cet état est le but principal de ma thèse.
Au travers de cet exposé, je vous propose un petit voyage au sein de cette physique. Partant de l'hypothèse que seule la physique newtonienne vous est familière, je tenterai dans un premier temps de vous esquisser les avancées conceptuelles majeures survenues au début du siècle passé. Dans un deuxième temps, mon exposé sera consacré à la chromodynamique quantique en orientant progressivement mon discours vers mon sujet de thèse.
