J'ai effectué mon stage de L3 sous la direction de Samuel Wallon ( sa page web ) et de Michael Fucilla dans l'équipe de QCD (Quantum Chromodynamics) issue du pôle théorique de l'IJCLab, intitulé Étude des effets de saturation gluonique dans le proton à haute énergie.
Vous pourrez trouver une introduction à la physique des protons dans ce documentaire
de l'IJCLab. La physique interne des protons est assez mal comprise. Nous connaissons néanmoins sa composition: trois quarks (particules élémentaires) reliés par l'une des quatre
interactions fondamentales, l'interaction forte, qui baignent dans une "soupe fondamentale". Cette dernière est composée de paires quark/antiquark et de gluons, qui sont les particules médiatrices
de l'interaction forte (voir le NB ci-dessous).
L'enjeu actuel de la physique du proton est de comprendre ce qu'il se passe en son sein. Quelle est la distribution des gluons, des paires de quark/antiquark dans le proton ? Est-elle uniforme ? D'où vient la masse du proton ?
Cette liste non exhaustive de questions est un sujet de recherche actif en physique aujourd'hui.
Durant mon stage j'ai pu m'introduire aux bases de la chromodynammique quantique (nom donné à l'étude de l'interaction forte), mais aussi aux bases de la théorie des représentations en mathématiques.
Vous pourrez trouver mon rapport de stage ici et les slides de ma soutenance ici.
N.B: D'après nos modèles théoriques des quatre interactions fondamentales, chaque interaction possède sa (ou ses) particule médiatrice appelée un boson de jauge. On a pu observer les bosons de jauge de toutes les interactions, sauf l'interaction gravitationnelle. La recherche du graviton est un grand enjeu de la recherche en physique actuelle.