Boson de Higgs: «Ce serait la plus importante découverte en physique des particules depuis 40 ans»

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Publié le 13 décembre 2011.

INTERVIEW - Le physicien du CERN Albert De Roeck décrypte l'annonce sur la fameuse particule...

Un peu plus près du Graal. Mardi, le CERN a annoncé avoir observé des signes pointant vers l'existence du «boson de Higgs», cette fameuse particule élémentaire après laquelle ils courent depuis les années 60. S'il est encore trop tôt pour parler de «découverte», l'excitation est palpable chez les les scientifiques. Albert De Roeck, porte-parole adjoint de l'expérience CMS, qui travaille sur le grand accélérateur de particules (Large Hadrons Collider), explique à 20 Minutes pourquoi cet hypothétique boson a tant d'importance.

Il est trop tôt pour parler de découverte?

Oui. Car, pour faire simple, on ne peut pas observer ce boson de manière directe. On suppose qu'il est extrêmement instable, avec une durée de vie très courte, (moins d'un milliardième de milliardième de seconde, ndr). En clair, il se désintègre immédiatement. Ce qu'on regarde, c'est sa signature, en analysant le produit de la désintégration, qui est, lui, composé de particules qu'on connaît bien, comme des photons (grains de lumière, ndr).

Un peu comme d'observer le résidu de la mue d'un serpent?

En quelque sorte. Le problème dans notre théorie, c'est qu'on ne connaît pas exactement la masse de cette particule. On doit la chasser sur un large spectre. A ce jour, on a éliminé la partie basse et haute, pour la restreindre à une étroite fourchette, entre 115 et 130 GeV (gigaélectronvolts, une unité de mesure d'énergie, ndr). Deux expériences indépendantes ont montré un pic faible à 124/125 GeV. C'est très excitant mais pas suffisant pour déclarer une découverte. Cela pourrait être dû à des parasites, à un bruit de fond. Ils nous faut davantage de données, davantage de collisions pour lever l'incertitude statistique.

Quand sera-t-on fixés définitivement?

D'ici un an, le temps de quadrupler notre niveau de collisions. Si son existence est confirmée, cela sera la plus importante découverte en physique des particules de ces quarante dernières années.

Est-il possible que le boson de Higgs n'existe pas?

Oui.  Mais le consensus chez les scientifiques est environ à 70/80% en faveur, et 20/30% de sceptiques. Avec l'annonce d'aujourd'hui, il devrait y avoir davantage de convaincus.

Pourquoi ce boson de Higgs est-il si important?

Car c'est le chaînon manquant dans notre Modèle standard de la physique. Il explique pourquoi et comment certaines particules acquièrent leur masse. Si on découvrait qu'il n'existait pas, cela nous obligerait à réécrire tous les livres de physique.

Comment les particules acquièrent-elles leur masse?

Le boson de Higgs ne joue pas un rôle fondamental par lui-même. Ceux créés lors du Big Bang ont sans doute tous été désintégrés depuis. Ce qui nous intéresse, c'est le champ de Higgs, qui serait présent tout autour de nous. Selon notre théorie, le boson n'est que le résultat de son existence, comme un photon est associé au champ électromagnétique. C'est  l'interaction des particules que l'on connaît avec ce champ qui leur donnerait leur masse.

Découvrir cette particule et sa masse exacte va-t-il nous aider à percer les secrets de l'Univers?

Certaines énigmes, sans doute. Si sa masse est de 124 GeV, cela serait favorable pour des théories de la supersymétrie. Le phénomène, selon nos hypothèses, serait impliqué dans beaucoup de questions, notamment autour de l'existence de la matière noire. Il faudra progresser sur ces points pour en savoir davantage sur l'Univers: quelle est sa masse, s'il est fermé ou va continuer son expansion indéfiniment etc.

Parlons science-fiction. Quid de ces théories de voyage dans le temps via un mécanisme de Higgs?

Ce sont des modèles très spécifiques, qui rendraient possible l'envoi d'information dans le passé, uniquement sous certaines conditions très strictes encore non vérifiées. Il existe d'autres propositions encore plus bizarres, mais pour l'instant, on ne peut pas encore faire la lumière sur ces points.

Et manipuler le champ de Higgs?

Certains écrivains de science-fiction ont imaginé un moyen de manipuler ce champ, et donc la masse. Comme être capable d'empêcher une armée ennemie de bouger (ou encore de voyager plus vite que la lumière, selon certaines théories, ndr). Mais il faudrait des quantités d'énergie énormes, de l'ordre de celle contenue dans tout le Soleil. Je ne crois pas que cela sera possible, même dans 50 ou 100 ans. Mais il ne faut jamais dire jamais.

Propos recueillis par Philippe Berry
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