Colloque

L'art d'inclure la physique des hautes énergies dans la théorie de Schrödinger

Patrick Labelle

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Patrick Labelle

Résumé du colloque

La mécanique quantique reproduit de façon saisissante le comportement de l'atome, du moins si on se restreint à l'interaction coulombienne et au terme d'énergie non-relativiste. Par contre, tenter d'inclure les corrections relativistes à l'aide de la théorie des perturbations mène rapidement à des expressions divergentes, signe que l'on doit considérer une théorie plus fondamentale, soit l'électrodynamique quantique (QED). D'un autre côté, QED est basé sur un formalisme qui est très efficace pour les calculs de diffusion, mais complètement inapproprié pour l'étude d'états liés. Ceci est illustré de façon saisissante par le fait que le moment magnétique anormal de l'électron, g-2, a été calculé à 4 boucles, alors que la structure hyperfine d'un simple atome comme le positronium n'est connue qu'à une boucle. Dans cette présentation je vais introduire une nouvelle théorie des champs effective, QED non-relativiste (NRQED) qui permet d'inclure de façon systématique et rigoureuse les effets relativistes provenant de QED dans les calculs perturbatifs de la mécanique quantique. Ce nouveau formalisme est basé sur le principe de renormalisation et permet d'obtenir des expressions convergentes, et bien définies. Ce formalisme a servi à pousser de façon notable les prédictions théoriques concernant plusieurs atomes; il a également été étendu à l'étude d'états liés de quarks non-relativistes, sujet qui sera abordé par Hélène Nadeau dans sa présentation.