Les noyaux sont-ils des solitons?
Les succès récents du modèle standard en physique des particules ont tendances à nous faire oublier qu’il reste des questions fondamentales à élucider avant de le consacrer comme « la théorie» de la physique des particules. Ou le plus souvent, quand on évoque ces questions, c’est pour introduire des modèles alternatifs comme la supersymétrie ou les cordes. Or, on comprend toujours mal le modèle standard lui-même et plus particulièrement les interactions entre quarks et gluons (chromodynamique quantique : QCD) et une question à un million de dollars (Clay Mathematical Institute) reste toujours sans réponse : comment les quarks et gluons forment-ils les baryons et mésons et ….les noyaux.
Le modèle de Skyrme propose une approche complètement différente de décrire les interactions fortes à basse énergie. Suggéré pour la première fois vers la fin de des années ’50 par T.H.R Skyrme, il est mis de côté à la faveur de QCD avant qu’on se rende compte dans les années ’80 qu’il possède toutes les caractéristiques d’une théorie efficace de QCD à basses énergie. Il vise principalement à décrire la physique des baryons (constituants des noyaux d’atome) dans la limite où les propriétés des quarks individuels sont masquées. Le modèle repose sur la construction d’un lagrangien efficace de champs de pions dont certaines solutions sont des solutions topologiques. Ces «skyrmions » possèdent une étendue spatiale et un nombre topologique entier. Skyrme les identifie aux baryons (proton, neutron, …).
Cette présentation propose une revue de l’historique du modèle avec ses difficultés et ses succès, dans le contexte de la physique hadronique. Plus récemment, les recherches sur le modèle ont évolué dans la direction des solitons BPS (Bogomol’nyi-Prasad-Sommerfeld). Nous examinerons un modèle hybride, une extension quasi-BPS. Bien que ne dépendant que de quatre paramètres libres, le modèle permet reproduire avec une bonne précision certaines propriétés des noyaux notamment l’énergie de liaison par nucléon pour les noyaux les plus stables du tableau périodique.
Cette conférence s'adresse à tous, y compris les professeurs, les chercheurs et les étudiants des trois cycles.
Le café est servi à partir de 11h20.
