Sur le boson de Higgs, les scientifiques n’ont toujours pas tout compris après dix ans

EThamPhoto via Getty Images

Le Large Hadron Collider (LHC) lance sa troisième “série” d’expériences.

Physique quantique – Observée pour la première fois en 2012, elle a contribué à expliquer l’apparition de la matière dans l’univers. Nom : Boson de Higgs. Le lundi 4 juillet de cette année marque le 10e anniversaire de cette grande découverte, la dernière pierre manquante du modèle standard, qui décrit toutes les règles de base de la physique quantique.

En fait, le boson de Higgs est la particule qui donne “de la masse à toute la matière de l’univers”, explique-t-il. HuffPost Yves Sirois, chercheur CNRS au CMS, est l’une des deux expériences qui ont découvert le boson de Higgs. Le souci est qu’il y a encore des zones grises et des questions sur le fonctionnement de l’univers.

Un autre problème est que les nouvelles découvertes défient le modèle standard. C’est le cas du boson W, particule appartenant à l’une des trois familles du Modèle Standard (les deux autres groupes comprennent notamment les neutrons, les protons, les électrons, etc.). Sa masse s’est avérée plus lourde que prévu après des mesures par l’accélérateur de particules américain Tevatron.

Pour vérifier en partie ces données, une nouvelle vague de recherche a été lancée il y a quelques semaines par le LHC. Plus grand accélérateur de particules au monde, ce mastodonte de 27 kilomètres en Europe a été à l’origine de la découverte du Higgs.

modèle trébuché

Gouvernant les règles bien connues de la physique quantique, le modèle standard a été développé entre les années 1960 et 1970, cependant, la dernière zone grise du puzzle n’a été révélée qu’en 2012 avec la découverte de Peter Higgs.

Bien que le modèle soit désormais “complet”, il existe encore d’autres zones grises dans l’équation. C’est le cas du journal Boson W. Il a été rapporté dans le magazine les sciences Le 7 avril, sa masse sera 0,1 % plus lourde que prévu. de quoi “remettre en cause tout le Modèle Standard s’il se confirme”, explique-t-il à HuffPost Yves Sirius.

Laboratoire Fermi / Twitter

Une image de l’accélérateur Tevatron du Laboratoire Fermi, qui a révélé une masse étrangement lourde du boson W.

En fait, cela impliquerait la première réécriture majeure des lois de la physique quantique en un demi-siècle. Imaginez le jeu Tétris. Chaque particule forme un morceau, constituant une unité entière. Seulement, si l’une des parties grossit, l’ensemble ne fonctionnera pas. Il est donc nécessaire de réagencer l’ensemble, en modifiant la forme des pièces, voire d’ajouter de nouvelles pièces pour trouver l’équilibre exact.

Comprendre les meilleurs débuts de l’univers

Même dix ans après sa découverte, le boson de Higgs est toujours au centre de nombreuses recherches. Depuis la première observation rapportée du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, le nombre de bosons de Higgs a été détecté 30 fois, offrant l’opportunité de vérifier et même de découvrir plus d’éléments, comme le montrent deux articles publiés dans tempérer la nature Le quatre juillet.

Pour Yves Sirois, les recherches menées depuis 2012 ont abouti à deux principaux constats. Tout d’abord, le boson de Higgs “a confirmé les premiers instants de l’univers, au cours desquels il a contribué à fournir de la masse aux particules”.

De plus, les recherches ont montré que “le champ de Higgs est omniprésent, d’autant plus que les particules interagissent constamment”, comme l’identifie Yves Serois. Ainsi, le boson de Higgs a donné l’origine de l’univers à toutes les particules, mais il n’a pas disparu par la suite et est resté omniprésent. Ainsi, il interagit avec d’autres particules élémentaires.

Beaucoup de choses encore à découvrir

Les découvertes et les développements de la dernière décennie vont maintenant se poursuivre alors que le LHC sort d’une transformation de 3 ans et entre dans une nouvelle phase de recherche, la phase III. L’objectif est d’explorer certaines des propriétés clés du boson de Higgs.

Il est possible que le boson de Higgs n’ait pas encore révélé tous ses aspects et il y a certainement d’autres choses à découvrir.” notifier HuffPost Yves Sirius. Par exemple, il y a la question de savoir si le fameux boson peut se répéter. Peut-il se reproduire et produire de la bosonine ? Ce serait sans précédent, dit-il LundiLe physicien Christoph Grosjean : “Le modèle standard l’empêche. Nous n’avons jamais vu une particule interagir avec elle-même. Ce sera donc la première.”

“Nous entrons dans une phase d’exploration de l’inconnu”, témoigne au CNRS Marie-Hélène Genest, chercheuse au Laboratoire de physique subatomique et cosmologie de Grenoble. Ces nouvelles recherches pourraient donc conduire à la découverte de nouvelles mesures voire de nouvelles informations sur le boson de Higgs.

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