Les objectifs scientifiques clés de notre équipe sont l'exploration d'axes de collaboration transversaux potentiels entre les autres équipes de l'IPHU et la recherche en théorie pure. Les données provenant de la frontière des expériences de physique des particules, des observations astronomiques, y compris les ondes gravitationnelles, et des études cosmologiques présentent une série d'énigmes offrant des perspectives potentiellement cruciales pour l'avancement de la compréhension théorique. Inversement, les explorations théoriques peuvent suggérer de nouvelles perspectives susceptibles de motiver des recherches expérimentales ou observationnelles qui ne seraient pas apparentes sans le point de vue conceptuel que les investigations théoriques ouvrent.
Notre modèle standard actuel de la physique des particules et le modèle de concordance de la cosmologie contiennent des aspects insatisfaisants qui motivent les efforts sur le front théorique. La compréhension fondamentale de la nature de l'énergie noire et de la matière noire ainsi que de l'univers primordial reste en grande partie ouverte. Différents modèles inspirés de la physique des particules, abordés en termes de théories effectives des champs et ayant le potentiel de relier les extensions du modèle standard à la résolution des énigmes cosmologiques, offrent une phénoménologie riche. Néanmoins, il se pourrait que certains de ces problèmes ne puissent être résolus que si les questions liées à la nature quantique de la gravité et de la matière à l'échelle de Planck sont mieux comprises.
L'interaction entre les scientifiques expérimentaux et observationnels et les théoriciens peut suggérer de nouvelles bases pour des collaborations bidirectionnelles : d'une part, les modèles théoriques actuels ont besoin d'être testés au niveau de leur phénoménologie par le biais des données disponibles ou d'une éventuelle nouvelle analyse des données, d'autre part, la compréhension de ce que les données nous disent sur la nature peut offrir une motivation empirique pour de nouvelles spéculations théoriques qui pourraient aider à la construction de modèles au-delà de la compréhension établie dans les domaines de la physique des particules et de la gravité quantique.
L'objectif principal de notre équipe est de favoriser les interactions et la fertilisation croisée entre ces deux communautés souvent trop indépendantes dans l'espoir de produire des progrès à la fois aux frontières de la physique observationnelle et expérimentale et de la compréhension théorique.
Liste des principales missions/projets associés à ce thème :
- Réunion internationale semestrielle ("Quantum in the Sky" ?)
- Chercheurs invités à court et à long terme
- Partage avec les autres groupes de travail d'IPhU : réunions dans les laboratoires d'IPhU, annonces régulières (publications, conférences, emplois) dans la newsletter d'IPhU.
