Université de Montréal / Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Si vous vous intéressez à la recherche en physique à son niveau le plus fondamental, vous êtes à la bonne place. En physique des particules, on s'intéresse aux règles fondamentales de la Nature : quelles sont les particules élementaires, les constituents fondamentaux de toute la matière? Comment ces entités interagissent-elles? Pourquoi la Nature est-elle ainsi faite? La réponse à ces questions, il faut l'avouer, ne va probablement pas changer la vie quotidienne de façon importante (ou même, on pourrait argumenter, de façon perceptible), car les conditions nécessaires pour créer la majorité des particules étudiées sont loin des conditions dans lesquelles on vit. Par exemple, la valeur précise de la masse du quark top (une question importante en physique des particules) ne va pas améliorer la performance de votre grille-pain! Pourquoi, donc, étudier la physique des particules? Un argument possible est que, même si nous ne pouvons pas prévoir d'applications pratiques de la physique des particules, de telles applications pourraient être juste au-delà de la portée du prévisible. Dans l'histoire de la science, il y a maints exemples de découvertes fondamentales qui semblaient complétement déconnectées de la vie normale mais qui ont, plus tard, révolutionné la vie. Qui aurait pu prévoir que la relativité restreinte d'Albert Einstein mènerait à l'énergie nucléaire, par exemple? Mais même en l'absence d'applications pratiques de la physique des particules, son étude est valable, par le simple fait que l'être humain est curieux de savoir comment (et pourquoi) la Nature se comporte comme nous observons. La recherche en physique des particules est motivée principalement par rien d'autre que la curiosité.

La recherche en physique des particules se divise en deux volets : expérimentale et théorique. Dans le GPP, nous avons des chercheurs dans les deux camps. Les expérimentateurs participent à des grandes collaborations internationales dans deux centres de recherche en physique des particules : à savoir, le Centre Européen de Recherche Nucléaire (CERN), à Genève, et le Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), en Californie. Il y a aussi une expérience de détection de matière sombre conçue et développée en bonne partie localement (PICASSO), qui se situe au Sudbury Neutrino Observatory (SNO). Finalement, il y a des collaborations avec le Tri-University Meson Facility (TRIUMF), en Colombie-Britannique, et avec le centre Koh-Enerugii Butsurigaku Kenkyuusho (KEK) au Japon. Du côté théorique, deux grands axes de recherche sont représentés : la phénoménologie et la théorie des champs.