BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//CERN//INDICO//EN BEGIN:VEVENT SUMMARY:Edoardo Alviani « À travers les seuils et les échelles avec les méthodes on-shell et les théories effectives des champs » DTSTART:20260904T080000Z DTEND:20260904T100000Z DTSTAMP:20260902T012100Z UID:indico-event-14222@indico.ijclab.in2p3.fr DESCRIPTION:"À travers les seuils et les échelles avec les méthodes on- shell et les théories effectives des champs"\nCette thèse applique les m éthodes on-shell aux théories effectives des champs sur plusieurs échel les. Elle part de la matrice S\, où les amplitudes sont contraintes par l ’invariance de Poincaré\, l’unitarité et la localité. Avec les vari ables de spinor-hélicité pour particules massives et sans masse\, les am plitudes de diffusion se construisent à partir de données on-shell\, san s redondances de jauge. La factorisation à l’ordre des arbres et l’un itarité généralisée sont les principaux outils employés pour reconstr uire les amplitudes et extraire l’information de basse énergie de la dy namique ultraviolette.\n \nLa première application porte sur les anomali es de jauge. Dans les théories de jauge chirales\, les anomalies obstruen t les identités de Ward requises par la symétrie de jauge pour une théo rie quantique cohérente. La thèse reformule cette obstruction en termes on-shell : la symétrie de jauge étant évitée d’emblée\, la notion d ’anomalie doit être repensée. Elle montre que les théories de jauge a normales ne possèdent pas les propriétés de factorisation collinéaire attendues d’amplitudes unitaires. La gravité sert de sonde de cette dé faillance et donne une perspective complémentaire\, indépendante du rég ulateur\, sur la nécessité d’annuler les anomalies.\n \nLa deuxième partie étudie le matching dans les théories effectives des photons\, gra vitons et de la gravité scalaire-tenseur. Des amplitudes de Compton gén érales pour particules massives de spin arbitraire sont construites avec les variables de spinor-hélicité massives\, en incluant les interactions multipolaires électromagnétiques et gravitationnelles. Elles permettent un matching à une boucle par unitarité\, qui détermine les coefficient s de Wilson dans les théories effectives d’Euler-Heisenberg et de gravi té. Ces coefficients sont comparés aux bornes de positivité afin d’id entifier les régions de basse énergie compatibles avec des complétions ultraviolettes unitaires\, analytiques et invariantes de Lorentz. Comme po ur les couplages minimaux\, les coefficients de Wilson n’occupent que de s régions restreintes de l’espace autorisé par la positivité. La mêm e méthode est appliquée à la gravité scalaire de Gauss-Bonnet et à la gravité dynamique de Chern-Simons\, où les interactions scalaire-gravit on de basse énergie sont matchées à des complétions ultraviolettes ave c particules massives avec spin. Dans les classes étudiées ici\, les th éories scalaires de Gauss-Bonnet pures apparaissent difficiles à réalis er.\n \nMotivée par ce résultat\, la thèse examine ensuite les complé tions ultraviolettes au niveau des arbres de la gravité scalaire de Gauss -Bonnet. Comme en gravité à dérivées supérieures\, la diffusion éiko nale et les délais temporels testent la possibilité d’une propagation causale à haute énergie. L’analyse montre que les interactions scalair es de Gauss-Bonnet et dynamiques de Chern-Simons peuvent produire des dél ais temporels négatifs\, signalant une violation de causalité dans la th éorie de basse énergie. Elle étudie alors si une tour d’états de hau t spin reggeisés\, motivée par les complétions ultraviolettes de type c orde\, peut restaurer la causalité.\n \nEnfin\, la thèse construit un f ormalisme on-shell pour la désintégration bêta nucléaire. Une descript ion Lorentz-invariante des amplitudes est développée pour les transition s permises mixtes de Fermi-Gamow-Teller entre noyaux de spin arbitraire. L es interactions électromagnétiques d’état final sont calculées comme corrections coulombiennes à une boucle par coupures d’unitarité. Ces corrections servent à étudier les coefficients de corrélation angulaire \, en particulier les observables T-impaires comme le paramètre D\, perti nentes pour les recherches de violation de CP au-delà du Modèle standard .\n \n"Across Thresholds and Scales with On-Shell Methods and Effective F ield Theories "\nThis thesis applies on-shell methods to effective field t heories across several physical scales. The starting point is the S-matrix formulation of quantum field theory\, in which amplitudes are constrained directly by Poincaré invariance\, unitarity and locality. Using spinor-h elicity variables for massless and massive particles\, scattering amplitud es can be built from on-shell data\, without ever introducing gauge redund ancies. Tree-level factorization and generalized unitarity provide the mai n tools used throughout the thesis to reconstruct amplitudes and extract l ow-energy information from ultraviolet dynamics.\n \nThe first applicatio n concerns gauge anomalies. In chiral gauge theories\, anomalies obstruct the Ward identities of gauge symmetry required for a consistent quantum th eory. The thesis reformulates this obstruction in on-shell terms\, where g auge symmetry is bypassed from the start and the concept of gauge anomaly must be reformulated\, showing how anomalous gauge theories fail to satisf y the collinear factorization properties expected of unitary amplitudes. G ravity is used as a probe of this breakdown\, providing a complementary an d regulator-independent perspective on why anomaly cancellation is require d for consistency.\n \nThe second part studies matching in effective fiel d theories of photons\, gravitons and scalar-tensor gravity. General Compt on amplitudes for massive particles of arbitrary spin are constructed usin g massive spinor-helicity variables\, including electromagnetic and gravit ational multipole interactions. From these amplitudes\, one-loop matching is performed by unitarity to determine Wilson coefficients in Euler-Heisen berg and gravitational effective theories. The resulting coefficients are compared with positivity bounds\, clarifying which regions of low-energy p arameter space can arise from unitary\, analytic and Lorentz-invariant ult raviolet completions. Much as in the case of minimal couplings\, Wilson co efficients are found to occupy restricted regions of the positivity-allowe d space. The same strategy is applied to scalar Gauss-Bonnet and dynamical Chern-Simons gravity\, where low-energy scalar-graviton interactions are matched to ultraviolet completions with massive spinning particles. Within the classes of completions considered here\, pure scalar Gauss-Bonnet the ories are found to be difficult to realize.\n \nMotivated by this observa tion\, the thesis then investigates tree-level ultraviolet completions of scalar Gauss-Bonnet gravity. Inspired by the case of higher-derivative gra vity\, eikonal scattering and time delays are used to test whether the eff ective theory admits causal high-energy propagation. The analysis shows th at scalar Gauss-Bonnet and dynamical Chern-Simons interactions can lead to negative time delays\, signaling a violation of causality within the low- energy theory. It then examines whether adding a tower of Reggeized higher -spin states\, motivated by string-theoretic ultraviolet completions\, can restore causal behavior.\n \nFinally\, the thesis builds an on-shell for malism adapted to nuclear beta decay. A Lorentz-invariant amplitude descri ption is developed for allowed mixed Fermi-Gamow-Teller transitions involv ing nuclei of arbitrary spin. Electromagnetic final-state interactions are computed as one-loop Coulomb corrections using unitarity cuts. These corr ections are then used to study angular correlation coefficients\, in parti cular T-odd observables such as the D parameter\, which are relevant for s earches for CP violation beyond the Standard Model.\n \nMembres du jury : \n-Emilian Dudas\, Président\, Directeur de recherche\, CPHT\, École Pol ytechnique (CNRS)\n-Christophe Grojean\, Rapporteur & Examinateur\, Profes seur\, DESY / Humboldt-Universität zu Berlin\n-Manuel Pérez-Victoria\, R apporteur & Examinateur Professeur\, Universidad de Granada\n-Quentin Bonn efoy\, Examinateur\, Maître de conférences\, IPHC\, Université de Stras bourg (CNRS)\n-Stefano De Angelis\, Examinateur\, Chargé de recherche\, I PhT\, Université Paris-Saclay (CNRS)\n-Dimitrios Kosmopoulos\, Examinateu r\, Docteur\, CERN\n.\n\nhttps://indico.ijclab.in2p3.fr/event/14222/ LOCATION:100/-1-A900 - Auditorium Joliot Curie (IJCLab) URL:https://indico.ijclab.in2p3.fr/event/14222/ END:VEVENT END:VCALENDAR