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!
Tout d'abord Bonne et Heureuse année Marc pour toi-même et tous ceux qui te sont chers.
RépondreSupprimerLe boson nos fait revenir sur terre après cette période de fêtes en nous montrant combien il reste encore de choses à découvrir et à comprendre! Merci de nous y aider.
Avec mes amitiés,
Pierre Bonjean
Merci, cher Marc, de nous faire communiquer ta passion, ton travail à la fois plein d'érudition et de simplicité pour la compréhension. Ce thème est extrèmement intéressant et cela soulève plein de pistes. Permets-moi d'y ajouter simplement une petite pensée relevée auprès d'un auteur décédé il y a peu, et qui fait partie de La Pléïade : Jean d'Ormesson.Dans un livre, il parle carrément de champs d'amour et compare l'énergie des atomes à l'énergie vitale de l'amour, créatrice en elle-même. Nous ne serions mus que par amour ! Intéressant, quand on pense que l'explication de ce monde est peut être différente de celle du bing-bang, etc. Ce n'est pas non plus sans nous référer à une parole de l'Ecriture qui nous dit que hors de la Lumière ...! La première chose crée par Dieu est la lumière. Le souffle vital est créateur. Comment ne pas penser que le Créateur, par la seule puissance de son souffle, ou de son Esprit, est le Commandeur et que TOUT est permis !(création des personnes à son image, résurrection , à laquelle Juifs et Chrétiens donnent foi, ne serait ce que par l'adhésion à la volonté et la bonté de leur Dieu, leur promettant la vie, par son souffle ! "Viens, Esprit Saint, amène en nous le feu de ton amour !", litanie de la Pentecôte. Et allusion aussi à ce qui est inexplicable humainement seulement et impensable car tellement fort à imaginer : l'existence des corps après la mort, à la résurrection, celle des corps glorieux... à l'image et à la même auteur du Premier-Né d'entre les Nés !. Mais cela est une autre page de l'histoire et à cette notion que tu éclaires, on peut penser que l'Infiniment petit et l'Infiniment grand peuvent être reliés et se rejoindre, du moins par l'admiration qu'engendre notre esprit face aux merveilles de la Nature. Merci Marc. Anne-Guite
RépondreSupprimerQuelle belle métaphore tu suggères! A l'mage du boson de Higgs qui donne de la masse aux particules élémentaires, l'amour donne du goût à la vie.
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