Oscillation des neutrinos

vignette|Phénomène périodique L'oscillation du neutrino est un phénomène de la mécanique quantique dans lequel un neutrino créé avec une certaine saveur leptonique (neutrino électronique, muonique ou tauique) peut être mesuré plus tard ayant une saveur différente. La probabilité d'avoir une valeur donnée de cette propriété varie de façon périodique alors que la particule se propage. L'oscillation du neutrino est d'intérêt tant théorique qu'expérimental, puisque l'observation de ce phénomène implique la non-nullité de la masse de la particule, . Il existe trois saveurs de neutrino, en rapport avec chacun des leptons chargés : le neutrino électronique νe , le neutrino muonique νμ et le neutrino tauique ντ. Il s'agit en fait des états propres du lagrangien d'interaction, c’est-à-dire des seules solutions possibles de l'interaction faible. Or, le lagrangien de propagation, décrivant la manière dont les neutrinos se propagent, a des états propres différents, que l'on nommera ν1, ν2 et

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Baryogenesis, Dark Matter and Neutrino Oscillations from Right-Handed Neutrinos

Laurent Canetti

Our knowledge of our universe is deeply related to our understanding of physics at the sub- atomic scale. Indeed, at its early stage, our universe was so hot and so dense that the only relevant interactions were those between fundamental particles. Therefore, to improve our comprehension of the phenomena that take place over very large scales, we should improve our understanding of the physics at extremely small ones. The so-called Standard Model of particle physics (SM) provides us with a description of these fundamental particles and their interactions. Despite its enormous success, this model fails to explain several experimental evidences. In this thesis, we focus on the following three questions that are not answered by the SM. What is the so-called dark matter that is present in every galaxy? Why is our present universe made of matter with almost no trace of anti-matter? Finally, why can a neutrino of one family transform into a neutrino of another family? In this thesis, we show that the simple addition of three new neutrinos to the Standard Model allows us to answer the three questions above. The model that realizes this scenario is known as Neutrino Minimal Standard Model (νMSM). In this work, we give a comprehensive summary of all known constraints in the νMSM. We present the first complete quantitative study of the parameter space of the model where no physics beyond the νMSM is needed to simultaneously explain the three phenomena cited above. Moreover, these new particles can be looked for using current day experimental techniques and our results provide a guideline for future experimental searches.

EPFL2013

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Baryon Asymmetry of the Universe in the NuMSM

Laurent Canetti

We perform a detailed analysis of baryon asymmetry generation in the NuMSM (an extension of the Standard Model by three singlet Majorana fermions with masses below the Fermi scale). Fixing a number of parameters of the NuMSM by the neutrino oscillation data, we determine the remaining domain of the parameter space from the requirement of successful baryogenesis. We derive, in particular, the constraints on the mass splitting of a pair of singlet fermions, and on the strength of their coupling to ordinary leptons, essential for searches of these particles in rare decays of mesons and in beam-dump experiments with intensive proton beams.

2010

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Matter and antimatter in the universe

Laurent Canetti, Marco Drewes

We review observational evidence for a matter-antimatter asymmetry in the early universe, which leads to the remnant matter density we observe today. We also discuss bounds on the presence of antimatter in the present-day universe, including the possibility of a large lepton asymmetry in the cosmic neutrino background. We briefly review the theoretical framework within which baryogenesis, the dynamical generation of a matter-antimatter asymmetry, can occur. As an example, we discuss a testable minimal particle physics model that simultaneously explains the baryon asymmetry of the universe, neutrino oscillations and dark matter.

Iop Publishing Ltd2012

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Neutrino

Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. Les neutrinos sont des fermions de , plus précisément des leptons. Ils sont électriquement neutres. Il en

Physique des particules

La physique des particules ou la physique subatomique est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On l'app

Lepton

En physique des particules, un lepton est une particule élémentaire de spin qui n'est pas sensible à l'interaction forte. La famille des leptons est constituée des électrons, des muons, des tauons,

PHYS-400: Selected topics in nuclear and particle physics

This course presents the physical principles and the recent research developments on three topics of particle and nuclear physics: the physics of neutrinos, dark matter, and plasmas of quarks and gluons. An emphasis is given on experimental aspects in these three research fields.

PHYS-416: Particle physics II

Presentation of the electroweak and strong interaction theories that constitute the Standard Model of particle physics. The course also discusses the new theories proposed to solve the problems of the Standard Model.

ME-443: Hydroacoustique pour aménagements hydroélectriques

Introduction aux phénomènes propagatifs dans les circuits hydrauliques, calculs de coups de béliers, comportement transitoires d'aménagements hydroélectriques, simulation numériques du comportement dynamique de turbines Francis, Pelton et Kaplan, et étude de la stabilité de ces systèmes