L’ambiance à Genève est devenue lourde avant même l’annonce. C’était le 4 juillet 2012. Depuis plusieurs jours, les rumeurs se répandent comme de l’électricité statique dans la communauté scientifique. Puis les physiciens du CERN ont finalement trouvé la preuve. Ils ont découvert de nouvelles particules élémentaires. Au moins, il ressemble exactement au boson de Higgs tant recherché.
Les physiciens traquent ce fantôme depuis des années. Fin 2011, ils étaient très proches de cet objectif, mais les chiffres étaient incohérents. Il ne suffit pas de prétendre qu’il existe des preuves scientifiques claires. La science ne fonctionne pas avec l’intuition. Cela fonctionne sur une base déterministe. Pas cette fois. Les chercheurs ont doublé leur base de données. La marge d’erreur disparaît. La probabilité de se tromper devient statistiquement insignifiante.
Pourquoi les particules manquantes sont importantes
Si vous y réfléchissez bien, l’univers devrait être un endroit beaucoup plus simple. Les atomes sont constitués de particules. Électrons, quarks Ces composants n’ont pas de masse propre. Sans masse, ils tourneraient éternellement à la vitesse de la lumière, ne formeraient jamais d’atomes, ne formeraient jamais d’étoiles et ne nous formeraient jamais.
Mais il n’y a pas de masse. Ils ont du poids. Pourquoi?
Entrez le champ Higgs.
Imaginez qu’une substance invisible remplisse tout l’espace. C’est comme l’éther moderne. Lors de leur passage, les particules interagissent avec ce champ. Plus l’interaction est forte, plus la particule est lourde. Le champ de Higgs les ralentit. Cela leur donne de la masse. Sans cela, l’univers tel que nous le connaissons n’existerait jamais.
La particule associée à ce champ est le boson de Higgs.
“Particule divine” est un abus de langage
Vous avez probablement déjà entendu ce nom. C’est la culture pop. C’est sur la couverture du livre. Particule de Dieu. C’est fascinant. C’est dramatique. C’est également un gros problème pour les chercheurs.
Ce surnom ne vient pas du fanatisme religieux. Citation tirée du livre du prix Nobel Leon Lederman. Il aimait l’appeler « une particule de l’enfer ». Il était frustré. Cela coûte cher à trouver et est difficile à prouver théoriquement. Son éditeur n’aimait pas les grossièretés. Alors ils ont coupé “Merde”. Ce titre a attiré l’attention des médias. Au laboratoire ? Sauté.
La particule porte le nom du physicien britannique Peter Higgs, qui a prédit son existence en 1964. Le calcul s’est avéré correct. Cette théorie est tout à fait cohérente avec la physique existante. Mais comment est-ce prouvé ? C’est la partie la plus difficile.
Écrasez des protons pour trouver des signaux
Le CERN n’a pas simplement attendu que le Higgs se manifeste et se présente. Ils doivent le chercher indirectement.
Ils ont utilisé deux grands détecteurs : ATLAS et CMS. Ces machines observent les collisions de milliards de protons. Dans ces collisions à haute énergie, l’énergie se transforme en matière. Cette matière peut exister sous la forme du boson de Higgs.
Qu’est-ce qu’il y a dedans ? Le boson de Higgs est instable. Cela ne durera pas. Il se décompose presque immédiatement en d’autres particules mesurables. Les physiciens ne peuvent pas voir le boson de Higgs lui-même. Ils doivent voir ce que cela laisse derrière eux.
Selon les données préliminaires, sa masse est d’environ 125 à 126 GeV. Cela représente un milliard d’électrons-volts. À propos, un proton pèse environ 0,9 GeV. Cette nouvelle particule est le boson le plus lourd jamais découvert.
Ce n’est toujours pas un ajustement parfait. Les travaux ne sont pas encore terminés. Collectez continuellement des données pour valider la théorie. Cette confirmation confirme le modèle standard de la physique des particules. Cela explique pourquoi la matière a de la substance.
Cependant, l’histoire ne s’arrête pas au communiqué de presse. Une nouvelle porte s’ouvre. Qu’est-ce qui se cache d’autre dans les champs ? Que nous apprend le boson de Higgs sur les débuts de l’univers ? La réponse à une question a généré 10 questions supplémentaires. Le silence du vide était rompu. Écoutons.
