Physique
Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le boson de Higgs
Par Christine Talos. Mis à jour le 04.07.2012
C'est quoi le boson de Higgs?
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Le CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire à cheval entre la France et la Suisse, fera le point ce mercredi sur la quête du fameux boson de Higgs. Le monde de la physique est en ébullition car les chercheurs pourraient à cette occasion confirmer l'existence de cette particule si insaisissable jusqu'ici qu'elle est aussi appelée particule de Dieu. L'occasion de faire le point, avec le laboratoire américain Fermilab, concurrent du CERN, sur cette matière qui sera sur toutes les lèvres ce 4 juillet.
Le boson de Higgs, c'est quoi?
La particule de Higgs est la clé de voûte - jamais observée jusqu'ici - de la théorie du «Modèle standard de la physique des particules» élaborée dans les années 60 pour décrire la structure fondamentale de la matière visible dans l’univers.
D'où vient le boson?
Son existence est mise en avant en 1964, par plusieurs physiciens, dont l'Américain Peter Higgs, qui étudiaient la physique des particules. Les chercheurs parviennent alors à expliquer la formation des particules de l'univers mais il manque un élément crucial à leur théorie. Impossible en effet pour eux de comprendre pourquoi les particules ont des masses variables. C'est là que le boson de Higgs intervient: selon les chercheurs, c'est lui qui doit conférer leur masse aux particules. Premier hic: impossible de prouver que le boson existe bel et bien. Deuxième hic: sans le boson, le modèle standard de la physique des particules ne vaut plus rien.
A quoi ressemblerait le monde sans le boson?
Il serait totalement méconnaissable. Selon les chercheurs, le boson est à l’origine de la masse de tout ce qui existe dans l’univers. Sans lui, les particules se déplaceraient toutes à la même vitesse, flotteraient librement et ne se rencontreraient jamais. Bref: nous n’existerions carrément pas, car c'est en se rencontrant que les particules créent des protons et des neutrons qui se combinent alors aux électrons pour former des molécules et des atomes, base de notre matière.
Depuis quand les chercheurs traquent-ils le boson?
Depuis plus de 20 ans. La quête commence en 1989 au CERN avec le LEP, le Grand collisionneur électron-positron. Elle continue parallèlement dans les années 90 au laboratoire de physique Fermilab à Chicago qui possède son propre collisionneur de particules mais qui a stoppé ses collisions en septembre 2011. Elle se poursuit au CERN, où en 2000 le LEP cesse de fonctionner afin de mettre en chantier son successeur, le LHC, bien plus puissant. Le Grand Collisionneur de hadrons permet de libérer une énergie comparable à celle du Big Bang. Le LHC est lancé en 2008 et représente depuis le centre névralgique de la recherche sur le boson de Higgs.
Comment les physiciens peuvent-ils trouver le boson?
Les scientifiques doivent retrouver les conditions du Big Bang, il y a 13,7 milliards d'années. Le LHC recrée des collisions de particules libérant une énergie similaire à celle du début théorique de l’univers. À chaque collision, les physiciens espèrent observer l’apparition du fameux boson. Mais celui-ci est très difficile à capter car il disparaît après une fraction de seconde. Le CERN multiplient donc les collisions et notent à chaque fois la masse de l'explosion. Si celle-ci correspond au total des particules en lice, il n'y a pas de boson. Si le total diffère, il y a de l'espoir. Le gros problème, c'est que l'on ne sait pas vraiment combien pèse le boson, vu qu'on ne l'a jamais découvert... Les physiciens tentent donc d'établir une constante avec une marge d'erreur inférieure à un sur 3,5 millions.
Que représenterait la découverte du boson de Higgs?
Ce serait juste le début d'une nouvelle ère pour la recherche en matière de physique des particules. Les scientifiques pourront se concentrer sur les détails des interactions entre le boson avec d'autres particules. Ils pourront aussi tester leurs prédictions et rechercher des phénomènes inconnus.
Pourquoi appelle-t-on le boson de Higgs particule de Dieu?
C'est le prix Nobel de physique Leon Lederman, un chercheur du Fermilab, qui l'a ainsi surnommé dans le titre d'un livre consacré à la particule au début des années 90. Le surnom est resté, même si de nombreux scientifiques ne l'apprécient guère.
(Newsnet)
Créé: 04.07.2012, 09h52
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