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Université Mohamed Premier

Le mystère de la particule de Higgs est d’importance primordiale en physique des particules, et en cosmologie. Il préoccupe aussi bien les physiciens expérimentateurs que les physiciens théoriciens. Le travail de cette thèse consiste à étudier le comportement de la masse de la particule de Higgs en fonction de différents effets cosmologiques. Pour cela, nous donnons un aperçu général sur l’apparition de la particule de Higgs par l’intermédiaire de la brisure spontanée de symétrie de jauge, sur le potentiel effectif en tant qu’outil mathématique pour étudier les brisures de symétries et les transitions de phase à haute température et sur différentes limites de la masse de Higgs citées dans la littérature. Nous calculons les perturbations classique et quantique et leurs applications aux modèles inflationnaires. Nous étudions les différents scénarios de réchauffement. De l’univers, l’un de ces scénarios consiste à réchauffer l’univers par production des particules ultra-relativistes tout en restant dans la théorie de perturbation. L’autre scénario, la résonnance paramétrique, produit les particules ultra-relativistes en grande quantité par la résolution des équations de Mathieu. Dans cette thèse nous étudions l’effet de la masse de Higgs sur le spectre de la densité de perturbation dans un univers inflationnaire en considérant que la théorie de jauge grande unifiée est décrite par le groupe SO(10) et que la transition de phase est liée à la brisure de symétrie suivante : SO(10) SU(5) SU(3) XSU(2) XU(1) Comme résultat, en fixant le spectre de la densité de perturbation, la masse de Higgs balaye toute la gamme des valeurs possibles pour différentes valeurs de la constante de couplage. Ceci en allant des faibles valeurs de la masse de Higgs (où la transition de phase électrofaible est de premier ordre) jusqu’aux grandes valeurs qui sont en accord avec les données expérimentales électrofaibles. Nous étudions aussi le comportement de la masse de Higgs en fonction de la température de réchauffement de l’univers dans le cas d’un modèle quartique d’une part et du modèle quadratique d’autre part. Dans ce scénario le taux de production des particules est calculé par la théorie de perturbation. La constante d couplage et la masse de hiérarchique obtenues dans ce chapitre, pour un spectre de la masse de Higgs accessible aux expériences LEP II, sont moins acceptable comparées à celles obtenues dans la littérature en considérant le spectre de la densité de perturbation. Enfin nous étudions le comportement de la masse de Higgs en fonction de la température de réchauffement de l’univers, pour les deux modèles cités ci-dessus, en tenant compte de la résonance paramétrique. Les résultats de ce travail sont plus acceptables vis-à-vis de ceux de la partie précédente, et sont compatibles aux résultats obtenues dans la littérature en considérant le spectre de la densité de perturbation