Jauge

"jauge" dans l'encyclopédie

• JAUGE THÉORIES DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 10 659 mots

  L'ensemble des multiplications par les facteurs exp(iαQ) ayant la structure d'un groupe – appelé U(1) par les mathématiciens –, on parle d'invariance de jauge U(1). Lorsque α est un nombre réel, on parle d’invariance de jauge globale. Si on considère que est une fonction α(r) qui dépend de l’endroit r = (x,y,z,t) dans l’espace-temps où la multiplication par une phase agit sur les fonctions d’onde, on parle d’invariance de jauge locale.

• HIGGS MÉCANISME DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 062 mots
  • 2 médias

  En 1964, les physiciens belges Robert Brout et François Englert, d'une part, et leur collègue écossais Peter Higgs, d'autre part, introduisent le concept de symétrie de jauge spontanément brisée. Dans deux articles aux titres quasi identiques « Symétrie brisée et la masse des mésons vecteurs de jauge » et « Symétries brisées, particules de masse nulle et champs de jauge », publiés presque simultanément, le premier dans la revue Physical Review Letters de la Société américaine de physique, le second dans la revue européenne Physics Letters, ils proposent de concilier, d'une part, le concept d'invariance d'une théorie physique par rapport à l'action d'un groupe de transformations, et, d'autre part, l'existence de particules médiatrices massives.

• INTERACTIONS (physique) Électromagnétisme

  • Écrit par Bernard DIU
  • 24 460 mots
  • 7 médias

  On peut donc remplacer la donnée des champs (E, B) par une « jauge » (V, A) – ces grandeurs dépendent toutes des variables x, y, z, t. Mais cette substitution souffre d'une complication essentielle. Si la connaissance d'une jauge (V, A) détermine de façon univoque – par les formules ci-dessus – les champs (E, B), l'inverse n'est pas vrai : à un même couple de champs (E, B) peuvent être associées une infinité de jauges ; plus précisément, les jauges (V1, A1) et (V2, A2) s'équivalent, c'est-à-dire aboutissent aux mêmes champs (E, B) si, et seulement si, il existe une « fonction de jauge » χ(x, y, z ; t) qui les relie par la « transformation de jauge » A2 = A1 + grad χ, V2 = V1 – ∂χ/∂t.

• INTERACTIONS (physique) Unification des forces

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 15 956 mots

  La chromodynamique quantique est née au début des années 1970 de l'effort pour appliquer les théories de jauge aux interactions fortes des constituants élémentaires de la matière  (les quarks et les gluons) dans le même cadre théorique que l'interaction électrofaible, le groupe de jauge étant maintenant SU(3) et la charge étant un nouveau nombre quantique appelé « couleur » distinguant trois types de quarks (rouges, bleus ou verts) par ailleurs identiques.

• GLASHOW SHELDON LEE (1932- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 838 mots

  Dès 1954, Chen Nin Yang et Robert Mills, du laboratoire de Brookhaven près de New York, ouvraient la voie à la description moderne en généralisant le principe d'invariance de jauge de l'électrodynamique quantique à des groupes non commutatifs. En 1961, Glashow proposa que le groupe produit SU(2)×U(1) décrive l'interaction électrofaible et que le photon soit issu du mélange quantique des deux bosons de jauge électriquement neutres liés à un tel groupe de symétrie.