Le cœur des activités du DPhP est la compréhension du contenu en énergie et de la dynamique de l’Univers au niveau fondamental, en se dotant des moyens expérimentaux adaptés, en synergie avec les autres départements de l’Irfu, et de concert avec la stratégie scientifique internationale.
En physique des particules, le socle théorique établi est le Modèle Standard de la Physique des particules (MS). Extrêmement robuste et prédictif, il laisse cependant de nombreuses questions ouvertes passionnantes dont s’empare le département selon trois angles d’attaque :
- Tester la cohérence interne du MS par des mesures de précision auprès du LHC (ATLAS et CMS), et dans le futur auprès du HL-LHC, puis du collisionneur qui prendra le relai (FCC, ILC ou à muons) ;
- Tester les symétries fondamentales du MS en étudiant les neutrinos dans des expériences d’oscillation à longue (T2K, HyperKamiokande ou DUNE) ou courte (Double Chooz) ligne de base, ou avec les désintégrations beta (KATRIN) ou double beta sans émission de neutrino (CUPID, BINGO), ou avec la diffusion cohérente de neutrinos sur noyaux (NUCLEUS), ou encore en étudiant la chute de l’antimatière (GBAR) ;
- Combler les lacunes du MS en sondant l’Univers avec les différents messagers à notre disposition et étudier l’énergie noire (DESI), la matière noire (H.E.S.S., CTA), les ondes gravitationnelles (LISA), les neutrinos cosmiques (ANTARES), ou les hypothétiques axions (GLEAD).
Pour ce faire, le DPhP prend part au développement de détecteurs au sein des projets, mais aussi dans des programmes de R&D plus prospectifs, par exemple en calorimétrie 5D (BoldPET, ClearMind) ou en tomographie muonique (ScanPyramids) qui ont des applications sociétales directes.
Chef de département : Nathalie Besson
Adjoint du chef de département : Georges Vasseur
Assistante de direction : Martine Oger
