Search for T violation and CP violation in the Weak Semileptonic $\Lambda^0_b$ and $\Lambda^+_c$ Decays with the LHCb Dectector

Trois symétries discrètes: C, P, T sont importantes en Physique Subatomique; leur produit combiné étant supposé être une symétrie exacte. La symètrie CPT est considérée comme la pierre angulaire de la Physique des Particules. Étant donné que C et P sont violées, il est important de tester la violation de la symétrie T. L'objet de cette thèse, y compris l'ensemble des thèmes étudiés, est de proposer d'une manière directe une nouvelle stratégie pour tester la symétrie de renversement du temps (T). Le collisioneur LHC nous donne l'opportunité de le faire grâce à l'énorme production de baryons beaux. La désintégration $\Lambda_{b}^{0}\rightarrow(\Lambda_{c}^{+}\rightarrow\Lambda \pi)(W^{*}\rightarrow\mu^{-}\nu_{\mu})$ , qui est considérée comme une source d'observables impaires par la symétrie T est utilisée. Une étude exhaustive de la Polarisation du $ \Lambda_{b}^{0} $ et des résonances issues du baryon beau est effectuée. En premier lieu, le cadre théorique, concernant les symétries et leur rôle, est présenté. Des progrès significatifs ont été réalisés dans le développement d'un modèle cinématique à partir duquel sont calculées les distributions angulaires des particules issues des différentes désintegrations. Une étude détaillée de la reconstruction et de la sélection des événements est exposée ainsi que la méthodologie suivie pour extraire les polarisations à partir des différentes distributions angulaires. Cette étude est réalisée en utilisant les données 2011-2012 enregistrées par le détecteur LHCb lors de la première phase du LHC. Mots-Clés: Cinématique de désintégration. LHCb. Violation de T. Violation de CP. Polarisation, Désintégrations en cascade. Three discrete symmetries: C,P,T are important in subatomic Physics, their combination (CPT) is considered as the corner stone of investigation in Particle Physics and many other fields. Since C and P are violated, it is important to investigate the direct violation of the T symmetry. This thesis, with all the discussed topics, aims to propose in a direct way a new strategy to test the symmetry of time reversal (T). The Collider LHC gives us the opportunity to do that throughout the enormous production of the beauty baryons. Here, the emphasis will be put on the decay $\Lambda_{b}^{0}\rightarrow(\Lambda_{c}^{+}\rightarrow\Lambda \pi)(W^{*}\rightarrow\mu^{-}\nu_{\mu})$, that is considered as a source of observables that are odd under T symmetry. A special attention is paid to the polarization of $\Lambda_{b}^{0}$ and the resonating particles coming from it. First, the theoretical framework concerning the symmetries and their role in physics are presented. Significant progress has been achieved in the development of a kinematic framework from which the angular distributions of the particles involved in the decays are calculated. A detailed study of the reconstruction and selection of the events have been exposed as well as the methodology used to extract the different polarizations from the angular distribution fits. \\ This study is performed using the 2011-2012 data recorded by the LHCb detector during the first run of the LHC. Key Words : Decay Kinematics. LHCb. T violation. CP violation. Polarization. Cascade Decays.