Tester la relativité générale avec des horloges dans l’espace, et explorer les possibilités de détection de matière noire avec des atomes froids dans l’Espace et au sol

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de deux projets de recherche qui se placent dans le contexte des deux grandes théories de la physique moderne : la relativité générale et le modèle standard. — Le premier projet a pour objectif de mesurer le décalage vers le rouge gravitationnel entre l’horloge PHARAO de l’ensemble ACES-PHARAO (qui sera arrimé à l’ISS) et les meilleures horloges des différents laboratoires de métrologie. En tant que centre de traitement et d’analyse des données, le laboratoire LNE-SYRTE prépare activement le futur lancement de la mission en développant différents logiciels dédiés. Ce manuscrit présente le dernier étage de traitement qui a permis de valider les attentes de la mission et qui permettra d’extraire le paramètre de violation de la théorie d’Albert Einstein. — Le second projet est une expérience de recherche de matière noire située à l’Observatoire de Paris. Selon la théorie des champs scalaires ultra-léger, la matière noire entourant la Terre serait à l’origine d’une variation des constantes fondamentales. Celle-ci entraine une oscillation temporelle de la longueur de la cavité ultrastable et de la fibre optique composant l’interféromètre de Mach-Zehnder de l’expérience. La mise en place, le développement et l’optimisation du dispositif optique ont permis d’atteindre un niveau de sensibilité suffisamment faible pour placer des contraintes compétitives sur les modèles de matière noire mais n’a malheureusement pas révélé de trace de cette matière inconnue dans la zone de sensibilité de l’expérience.

relativité générale, mission spatiale, ACES-PHARAO, décalage vers le rouge gravitationnel, horloge atomique, modèle standard, matière noire, oscillation des constantes fondamentales, interférométrie optique, physique fondamentale

Consultez la thèse : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-0315102