Qu'est-ce que le boson de Higgs ?
Dans ce tableau figurent les fermions qui sont les "briques" constituant 3 générations de la matière. Ce sont les six quarks (en orange) et les six leptons (en vert).
Figurent aussi les bosons (en rouge) qui sont les "ciments", les "colles" de ces "briques", les forces d'interaction entre les "briques".
Depuis le 5ème siècle av. J.C. les philosophes atomistes grecs pensaient que l'atome était indivisible. "atomos" signifie indivisible, insécable. Ce n'est qu'au début du 20ème siècle seulement que l'on découvre que l'atome de matière ordinaire est divisible en particules beaucoup plus petites (Rutherford Prix Nobel en 1908). L'atome est constitué d'un noyau et d'électrons qui gravitent autour du noyau, le noyau est lui - même composé de protons et de neutrons, eux - mêmes composés de quarks. Un proton est formé de deux quarks u et d'un quark d, un neutron est formé d'un quark u et de deux quarks d.
Le tableau permet de trouver quelques propriétés d'éléments formés de particules élémentaires. Donnons un exemple: le proton étant constitué de deux quarks u et d'un quark d, sa charge électrique est la somme des charges électriques des quarks qui le constituent, soit:
2 x 2/3-1/3 = 1.
Tout à fait à droite du tableau, en haut, en jaune, se trouve le nouveau venu, le fameux boson de Higgs. Ce boson est une force "collant" de la masse à la plupart des particules élémentaires du modèle standard.
La découverte du boson de Higgs
C'est le 4 juillet 2012 que le CERN annonca sa découverte. Le LHC (Large Hadron Collider) près de Genève est un anneau de 27 km de circonférence dans lequel deux faisceaux de protons (c'est-à-dire des noyaux d'hydrogène) circulent en sens inverse à une vitesse vertigineuse, proche de celle de la lumière. Leur collision produit une énergie énooooorme! qui se transforme en la particule tant recherchée.
Mais cette particule, ce boson est instable, sa durée de vie est de1,56 x 10 -22 s, on ne peut le détecter. Les détecteurs CMS et ATLAS observent en des points précis du circuit non pas le boson instable mais sa désintégration en particules élémentaires qui permettent de reconnaître qu'il s'agit bien de lui.
Mais cette particule, ce boson est instable, sa durée de vie est de1,56 x 10 -22 s, on ne peut le détecter. Les détecteurs CMS et ATLAS observent en des points précis du circuit non pas le boson instable mais sa désintégration en particules élémentaires qui permettent de reconnaître qu'il s'agit bien de lui.
Après la découverte
En six ans une multitude de collisions de protons ont été observées par le CMS et par ATLAS, elles ont permis d'identifier à plusieurs reprises le boson de Higgs et de déduire les masses de nombreuses particules élémentaires résultant de la désintégration du boson.
Le boson de Higgs conforte le modèle standard de la physique des particules, mais les chercheurs sont quelque peu déçus. Ce boson tant attendu n'explique pas certaines choses, notamment la matière noire qui représente environ 21 % de l' Univers ou encore le déséquilibre entre matière et antimatière.
Mais six ans de recherche, c'est insuffisant. Le boson de Higgs n'a pas livré tous ses secrets!
Le boson de Higgs conforte le modèle standard de la physique des particules, mais les chercheurs sont quelque peu déçus. Ce boson tant attendu n'explique pas certaines choses, notamment la matière noire qui représente environ 21 % de l' Univers ou encore le déséquilibre entre matière et antimatière.
Mais six ans de recherche, c'est insuffisant. Le boson de Higgs n'a pas livré tous ses secrets!