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Conclusions

Dans ce chapitre nous avons abordé un certain nombre d'approches qui permettent de tester expérimentalement la validité de la Chromodynamique Quantique, la théorie de l'interaction forte, et un certain nombre des prédictions de la théorie. Toutes ces approches mettent en oeuvre la collision de particules aussi bien élémentaires, électron, positron ou muon, que composites, proton ou noyaux, pour soit accumuler dans la collision l'énergie suffisante pour créer de nouvelles particules massives, soit sonder profondément la structure interne des objets composites. Le besoin de créer des particules toujours plus lourdes et le besoin de sonder la matière à des échelles toujours plus petites expliquent la course vers les hautes énergies à laquelle se sont livrés les physiciens ces cinquante dernières années.

Les tests de QCD constituent qu'un des programmes de recherche de cette course vers les hautes énergies puisqu'ils font partie d'un programme bien plus vaste dont l'objectif est le test du Modèle Standard, ou plutôt, la mise en défaut de ce modèle, ce qui représente un défi encore plus passionnant. C'est pour cela que ce cours ne rend compte que d'un aspect bien particulier du programme de recherches auprès des collisionneurs. Aujourd'hui la communauté des physiciens se passionne pour la recherche de cette particule hypothétique, le boson de Higgs, qui serait à l'origine de la masse des particules, et dernière particule du Modèle Standard non encore observée. Par ailleurs l'interaction électrofaible n'a pas encore révélée tous ses secrets et les physiciens recherchent les violations de la conservation simultanée de la charge et la parité, qui permettrait d'expliquer pourquoi l'anti-matière semble absente de notre univers. D'autres questions restent en suspens : les neutrinos ont-ils une masse ? Quels sont ces objets invisibles qui constituent la masse dite cachée ou noire de l'univers ? De nouvelles particules élémentaires ? Pourquoi les quarks sont-ils irrémédiablement confinés dans les hadrons ? Et après ? Existe-t-il un modèle au-delà du modèle Standard, une théorie du tout qui à partir d'une force unique et d'une famille unique de particules élémentaires expliquerait notre Univers ? Quelle est la physique au delà de l'énergie de Planck qui impose un traitement quantique de la gravitation ? Et qui a décidé que les constantes fondamentales (vitesse de la lumière, couplage des interactions,...) ont les valeurs qu'elles ont... aujourd'hui ? Il reste du pain sur la planche pour plusieurs générations de physiciens.


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Yves SCHUTZ
2000-10-31