Cette thèse contient trois volets. Le premier concerne la conjecture que la faiblesse des interactions gravitationnelles entre les particules élémentaires, quand elles sont comparées aux interactions électromagnétiques n’est pas fortuite mais une exigence pour toute théorie où la gravité peut être quantifiée. Nous avons montré comment cette « Weak Gravity Conjecture » implique une limite inférieure à la valeur de mélange cinématique de deux champs de jauge abéliens quand il est présent, et nous avons souligné la possibilité d’une nouvelle physique observable aux futurs collisionneurs. Enfin, nous avons étudié les possibilités de formuler une conjecture similaire qui compare cette fois les interactions gravitationnelles à celles dues à l’échange de champs scalaires. Le second volet consiste en un exemple de production d’ondes gravitationnelles par un gaz hors équilibre lors de la période dite de réchauffement de l’Univers. En particulier, si un tel signal était détecté, nous avons montré qu’il était possible en principe de distinguer le spin des particules formant ce gaz, avec la possibilité de détection indirecte de gravitinos. Finalement, le troisième volet présente un modèle particulier comprenant deux doublets de Higgs dont le second est invisible dans les expériences actuelles. Cette suppression est due à une symétrie qui supprime ses couplages aux états du Modèle Standard.