Boson de Higgs: le CERN voit double

Décidément, on ne s’ennuie jamais au CERN de Genève. L’an dernier, à la même époque, les chercheurs pensaient que les neutrinos pouvaient se déplacer à la vitesse de la lumière. Démenti le 16 mars 2012. Cette année, on n’y parle que du boson de Higgs et de sa dernière aventure : un dédoublement imprévu, incongru et inquiétant.

Les résultats de l’expérience Atlas publiés le 13 décembre 2012 font en effet apparaître non plus un mais… deux bosons de Higgs. La détection de l’existence de la fameuse particule est obtenue grâce aux désintégrations engendrées par les collisions de particules à l’intérieur de l’accélérateur LHC du CERN. Le 4 juillet 2012,  le CERN a annoncé avec enthousiasme avoir obtenu les preuves expérimentales de l’existence d’un nouvelle particule ayant de très fortes probabilités d’être le boson de Higgs. Mais ils ont, semble-t-il, négligé alors de mentionner que l’une des deux expériences qui traque le boson, avait obtenu, dès le mois de mai 2012, la trace de… deux bosons.

Au lieu d’une seule particule dont la masse serait d’environ 125 gigaélectronvolts (GeV), voilà qu’elles seraient deux avec des masses de 123.5 GeV et 126.6 GeV. Une différence de 3 GeV qui pose un réel problème aux physiciens car elle est à la fois trop petite et trop grande. Trop petite pour qu’il s’agisse de deux particules très différentes. Trop grande pour que la différence de 3 GeV soit due à des erreurs d’expérience ou de calcul. D’autant que les données ont été triturées dans tous les sens pour tenter d’éliminer cette aberration. Sans résultat. L’expérience montre une désintégration du boson en deux photons. Sorte de boson Higgs-Higgs…

Est-ce grave ? Oui…

Après tout, est-ce si grave ? Si cette observation était confirmée, il semble que oui. L’apparition d’une seconde particule au lieu d’un seul boson de Higgs mettrait en effet à mal pas moins de deux théories. Le modèle standard, d’abord, pour lequel le boson de Higgs unique a été imaginé dans les années 1960. Sa découverte doit conforter cette théorie. En cas de bosons de Higgs multiples, une autre théorie, la supersymétrie, reprendrait-elle du poil de la bête? Rien n’est moins sûr. Selon un physicien du CEA interrogé par Globule et télescope, “la supersymétrie, qui prévoit plusieurs Higgs, n’envisage pas qu’ils soient si proches en masse”.

Trop proches ou trop éloignés… Le double boson de Higgs va faire jaser pendant des mois car il faudra attendre mars 2013 pour la prochaine mise à jour des résultats publiés par le CERN à partir de l’énorme quantité de données fournies par les expériences. Mars ? Le mois de la révélation de la bourde des neutrinos plus rapides que la lumière… Attendons donc la cuvée 2013 des révélations de printemps du CERN. Pour Peter Higgs, candidat au prix Nobel de Physique, ce délai risque d’être particulièrement pénible. C’est en effet en début d’année 2013 que la sélection des candidats est faite. Déjà, l’an dernier, ce calendrier, lui a été fatal. Sera-t-il victime, l’an prochain, du double Higgs ?

Michel Alberganti

lire le billet

Découverte de la 25e particule au CERN, sûrement le boson de Higgs

Le 4 juillet 2012, à 10h35, les applaudissements fusent dans la salle de conférence du Cern. Fabiola Gianotti, porte-parole de l’expérience Atlas, vient d’afficher sur son powerpoint les chiffres que tout le monde attend: la masse de la particule mystère et le taux de confiance dans les mesures effectuées.

126,5 giga-électronvolts (GeV); 5 sigma.

Ces deux chiffres signent officiellement une découverte.

Grâce à la plus grosse machine jamais construite sur Terre pour réaliser des expériences de physique, le LHC (Large hadron collider) de Genève, les physiciens viennent officiellement de découvrir une nouvelle particule. Elle a toutes les apparences de ce que la théorie prédisait sous l’appellation «boson de Higgs». S’agit-il bien d’elle, cette fameuse 25e particule? Pour Etienne Klein, physicien au CEA, tout semble converger dans ce sens.

«La nouvelle particule a tous les traits du boson de Higgs. Pour en être absolument certain, il faut poursuivre le dépouillement des données ce qui devrait être achevé d’ici la fin de 2012.»

Pourquoi cette nouvelle est-elle importante? Lire la suite sur Slate.fr.

Et vous pouvez écouter Science Publique du 6 juillet 2012 sur ce thème, sur France Culture:

Table ronde

06.07.2012 – Science publique:  Higgs : Le nouveau boson du CERN est-il une révolution ? videoaudio

Au CERN, à 10h35, mercredi 4 juillet 2012, lorsque Fabiola Gianotti annonce ses résultats applaudissements fusent : 126,5 giga-électronvolts, 5 sigma. Une nouvelle particule élémentaire de la matière a été découverte… Avec Jean Iliopoulos, physicien théoricien (ENS), Bruno Mansoulié (CEA), physicien expérimentateur, et Michel Davier, professeur de physique (Université Paris Sud).

lire le billet

La sélection du Globule #72

– Le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) a rendu un rapport spécial sur les événements météorologiques dits extrêmes : il confirme que les vagues de chaleur, pluies torrentielles, épisodes de sécheresse, etc, vont se banaliser d’ici à la fin du siècle. Une conséquence directe, selon les chercheurs, du réchauffement climatique.

L’expérience Opera, au CERN, vient d’effectuer un nouveau test confirmant que, pour elle, les neutrinos vont plus vite que la lumière. Reste à avoir une validation indépendante.

Toujours dans le domaine de la physique fondamentale, le moment de vérité approche pour le boson de Higgs, cette particule théorique censée donner sa masse à la matière : le LHC (le Grand Collisionneur de hadrons du CERN) devrait, d’ici quelques mois, soit le découvrir, soit l’envoyer aux oubliettes de la science, ce qui forcerait les physiciens à élaborer une nouvelle théorie.

Une équipe française vient de mettre au point un matériau plastique que l’on peut fondre, mouler, utiliser et refondre à l’envi, comme le verre. Nombreuses applications industrielles en vue.

On cite souvent en exemple la Chine et l’Inde, comme pays où sont pratiqués des avortements sélectifs en fonction du sexe du fœtus, décelé à l’échographie. D’où des sex ratios très favorables aux garçons. La pratique existe aussi en Europe comme le montre ce reportage de l’AFP en Albanie où nombre de futures petites filles ne voient jamais le jour.

Les animaux d’élevage reçoivent trop d’antibiotiques et la France veut réduire d’un quart la prise, souvent inutile, de ces médicaments afin de préserver l’efficacité de l’arsenal thérapeutique.

Pour ceux que l’histoire des sciences intéresse, le CNRS vient de lancer un dossier sur Antoine Lavoisier (1743-1794), l’un des pères de la chimie moderne.

Pour finir, dans ma chronique hebdomadaire du Monde sur l'”improbablologie”, je m’attaque à l’une des questions les plus cruciales que se posent les automobilistes : dans un bouchon, pourquoi cela avance-t-il plus vite toujours dans l’autre file ?

Pierre Barthélémy

lire le billet