Supersymétrie. Exercices avec solutions

Des principes de symétrie simples, sous-tendant le modèle standard de la physique des particules, permettent de classer les particules élémentaires et de comprendre leurs interactions fondamentales. Celui-ci contient deux types de particules aux propriétés statistiques différentes, les fermions et les bosons. Cependant, l'on a de bonnes raisons de penser qu'il s'agit d'une limite d'une théorie plus fondamentale. Beaucoup d'alternatives au modèle standard ont été proposées et, parmi celles-ci, la supersymétrie est l'une des plus populaires. Il s'agit d'une symétrie agissant sur des particules de spin différent. Elle a vu le jour dans les années 70, d'abord en théorie des cordes, puis en théorie des champs, et a ensuite été appliquée, dans les années 80, en physique des particules. Dans les modèles supersymétriques réalistes, chaque particule possède un superpartenaire de statistique opposée (un boson pour chaque fermion et vice versa), et la recherche de ces particules consiste en l'un des points principaux du programme expérimental actuel et futur, comme par exemple au CERN avec le LHC. De nombreux ouvrages ayant trait à la supersymétrie sont disponibles mais, dans ces derniers, les calculs sous-jacents, souvent techniquement longs et compliqués, ne sont jamais effectués en détail. Dans ce livre, nous nous proposons de pallier cette lacune. A travers une série d'exercices résolus de façon détaillée, nous amenons le lecteur à la construction de modèles supersymétriques viables à partir de concepts de base de symétrie.