Boson de Higgs : « une découverte majeure »

Le Cern, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, a annoncé le 4 juillet avoir découvert à 99,9999% une nouvelle particule : le boson de Higgs. Egalement appelé "particule de Dieu", il s’agit du maillon manquant de la physique des particules. Décryptage avec Alexandre Zabi, physicien au CNRS, rattaché au laboratoire Leprince-Ringuet de l’Ecole Polytechnique.

Alexandre Zabi

Alexandre Zabi

Quelle est la portée de la découverte probable du boson de Higgs ?

C’est une découverte majeure qui nous permet de boucler la boucle ! Jusqu’à maintenant, nous avions mené de très nombreuses expériences afin de comprendre la matière qui nous entoure, mais sans jamais réussir à déceler l’origine de la masse. Or sans masse, les particules se déplaceraient à la vitesse de la lumière, il n’y aurait pas d’organisation possible de la matière. A l’origine du monde, il s’est passé quelque chose qui a permis aux particules d’acquérir une masse : c’est le champ de Higgs. Auparavant, nous pensions que les particules disposaient intrinsèquement d’une masse alors qu’en fait, selon l’hypothèse formulée par Peter Higgs en collaboration avec les physiciens Robert Brout et François Englert, les particules interagissent avec un champ et c’est ainsi qu’elles deviennent massives. Par analogie, dans une piscine un poisson se déplace plus vite qu’un homme car ce dernier est freiné : il y a beaucoup plus d’interactions avec le milieu continu en raison de la résistance de l’eau. Il ne restait plus qu’à valider ce concept, selon lequel le boson de Higgs permet aux particules de matières d’acquérir leur masse.

Y a-t-il un risque qu’il ne s’agisse pas du boson de Higgs ?

Ce qui est sûr : nous avons découvert un boson. Avec 125 fois la masse d’un proton, c’est le boson le plus lourd à ce jour. Il vient s’ajouter au « Modèle Standard » qui regroupe la somme de nos connaissances sur l’infiniment petit. Ce boson pourrait être compatible avec le boson de Higgs. Il faut maintenant l’étudier en détails, afin de voir comment il interagit avec les autres particules, pour être certain qu’il s’agisse du boson de Higgs prédit par le Modèle Standard et pas d’un autre boson pouvant être issu d’un modèle diffèrent. Ce travail devrait durer jusqu’au mois de décembre ou début de l’année 2013.

Pourquoi a-t-il fallu autant de temps pour mettre au jour cette particule ?

En 1964, lorsque la théorie de Higgs a été formulée, les accélérateurs à particules de l’époque ont été utilisés. Problème : on ne peut observer le boson qu’indirectement via les produits de désintégration. Le phénomène est rare, il faut de très nombreuses collisions entre les protons. Et puis on ne savait pas où chercher ce boson. C’était un travail méticuleux de plus de 50 ans. Il a fallu concevoir un outil : le grand collisionneur de hadrons (LHC), capable de provoquer 125 millions de collisions par seconde. Sachant qu’on ne conserve qu’environ 200 chocs par seconde, c’est un peu comme chercher une aiguille dans 1000 tonnes de foin.

Dans quel but percer les secrets de la matière ?

L’objectif ultime, c’est de comprendre l’origine de la masse. Connaître l’infiniment petit, nous permet d’appréhender l’infiniment grand et l’origine de l’univers. Si on décèle les secrets de la matière, il y a alors un lien direct pour saisir comment elle s’est organisée durant les premiers instants de l’univers.

Quels changements induit cette découverte dans la vie de tous les jours ?

L’application directe est pour l’instant purement académique. Cependant, quand on a établit la théorie de la mécanique quantique au siècle dernier, les physiciens ne croyaient certainement pas que des applications directes allaient en découler. Or la physique quantique est utilisée à ce jour pour le développement des téléphones portables, de l’informatique et des GPS… Il n’est pas impossible que nous soyons capables, d’ici plusieurs centaines d’années, de découvrir des applications directes de cette découverte.

Y a-t-il encore des choses à découvrir dans l’infiniment petit ?

Absolument ! Aujourd’hui, nous ne connaissons que 4% de l’univers. La découverte du boson de Higgs ouvre une porte sur d’autres recherches fondamentales permettant d’expliquer les 96 % restant. Un modèle qui tenterait d’expliquer l’origine de la matière noire, par exemple, doit forcément prendre en compte l’existence d’un boson de Higgs.

1 commentaire sur "Boson de Higgs : « une découverte majeure »"

  1. Mohammed  14 juillet 2012 à 16 h 27 min

    formidable et hallucinantSignaler un abus

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