Testing general relativity with clocks in space, and explore the possibilities of detecting dark matter with cold atoms in space and on the ground

Autor: Savalle, Etienne
Přispěvatelé: Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris - SYRTE, Peter WOLF
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Astrophysique [astro-ph]. Observatoire de Paris-SYRTE, 2020. Français
Popis: This thesis presents two research projects that are placed in the context of the two main theories of modern physics:general relativity and the standard model.— The first project aims at measuring the gravitational redshift between the PHARAO clock of the ACES-PHARAOpayload (which will be docked on the ISS) and the best clocks of the different metrology laboratories. As a dataprocessing and analysis center, the SYRTE laboratory is actively preparing the future launch of the mission bydeveloping various dedicated software. This manuscript presents the last stage of processing which allowed tovalidate the expectations of the mission and which will allow to extract the violation parameter of Albert Einstein’stheory.— The second project is a dark matter research experiment located at Paris Observatory. According to the ultra-lightscalar field theory, the dark matter surrounding the Earth would be at the origin of a variation of the fundamentalconstants of Nature. This causes a temporal oscillation of the length of the ultrastable cavity and of the optical fibercomposing the Mach-Zehnder interferometer of the experiment. The development and optimization of the opticaldevice allowed to reach a level of sensitivity low enough to place competitive constraints on the dark matter modelsbut unfortunately did not reveal any trace of this unknown matter in the sensitivity zone of the experiment.; Cette thèse présente deux projets de recherche qui se placent dans le contexte des deux grandes théories de la physiquemoderne : la relativité générale et le modèle standard.— Le premier projet a pour objectif de mesurer le décalage vers le rouge gravitationnel entre l’horloge PHARAOde l’ensemble ACES-PHARAO (qui sera arrimé à l’ISS) et les meilleures horloges des différents laboratoires demétrologie. En tant que centre de traitement et d’analyse des données, le laboratoire SYRTE prépare activementle futur lancement de la mission en développant différents logiciels dédiés. Ce manuscrit présente le dernier étagede traitement qui a permis de valider les attentes de la mission et qui permettra d’extraire le paramètre de violationde la théorie d’Albert Einstein.— Le second projet est une expérience de recherche de matière noire située à l’Observatoire de Paris. Selon lathéorie des champs scalaires ultra-léger, la matière noire entourant la Terre serait à l’origine d’une variation desconstantes fondamentales. Celle-ci entraine une oscillation temporelle de la longueur de la cavité ultrastable et dela fibre optique composant l’interféromètre de Mach-Zehnder de l’expérience. La mise en place, le développementet l’optimisation du dispostif optique ont permis d’atteindre un niveau de sensibilité suffisament faible pour placerdes contraintes compétitives sur les modèles de matière noire mais n’a malheureusement pas révélé de trace decette matière inconnue dans la zône de sensibilité de l’expérience.
Databáze: OpenAIRE
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