Boson de Higgs La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Origine des forces Le boson de Higgs serait lié au processus qui fait que les particules possèdent une masse ! La matière est constituée de 12 sortes de particules élémentaires: 6 quarks et 6 leptons. Seuls 2 leptons (l'électron et le neutrino) et 2 quarks (appelés d et u) constituent la matière ordinaire; les autres leptons et quarks sont plus lourds et instables. Les quarks u et d composent le proton et le neutron, constituants des noyaux atomiques, et les électrons tournent autour des noyaux pour former les atomes. Les forces (au nombre de quatre: force électromagnétique, force forte, force faible, gravitation) qui sont transmises aux particules, sont appelées les bosons.   Origine des masses L'idée d'une origine des masses peut sembler incongrue. La masse paraît aller de soi; elle mesure la quantité de matière _plus il y a de matière, plus la masse est grande. On aurait plutôt tendance à s'interroger sur les particules de masse nulle. Il faut préciser que lorsqu'on parle de masse des particules, c'est de la masse au repos dont il s'agit_ la masse de la particule quand sa vitesse est nulle. Einstein nous a appris, voilà près d'un siècle, que la masse pouvait se convertir en énergie et vice versa (la fameuse formule E=mc²). A notre échelle, ces effets "relativistes" sont négligeables, mais ils jouent à plein chez les particules. Ainsi, contrairement à ce qu'on pourrait croire naïvement, la masse des objets n'est pas égale à la somme au repos des particules qui les composent: il y entre aussi l'énergie de liaison de ces particules entre elles ...

Comprendre simplement  Up Page Mécanisme de Higgs C'est en tentant de trouver une explication à la masse des bosons W et Z (force faible), que Weinberg (théorie électrofaible) songea à utiliser l'idée d'un certain Peter Higgs, physicien à l'université d'Edimbourg. Ce dernier, avec deux autres théoriciens, Brout et Englert, avait imaginé (pour résoudre un autre problème) un mécanisme théorique capable d'attribuer une masse aux particules.   Un champ empli l'espace Pour sauver la théorie électrofaible, l'idée empruntée à Higgs consiste à supposer qu'un champ _le champ de Higgs_ empli TOUT l'espace et qu'il donne une masse aux particules qui y sont plongées. Le champ de Higgs n'a pas de direction privilégiée: on dit que c'est un champ scalaire. Le champ de Higgs a une autre particularité: il est nul à haute énergie, mais devient non nul à basse énergie.

Domaines de présence  Up Page Mais qu'est-ce qu'un boson ? Dans la première version du modèle standard, toutes les particules décrites (matière et rayonnement) devaient être de masse nulle. Il est évident que cela posait un problème puisque de nombreuses particules connues ont des masses non nulles mesurées expérimentalement. Les théoriciens ont alors eu l'idée d'ajouter au modèle une nouvelle interaction de nature un peu différente des deux (forte et électrofaible) autres et une nouvelle particule de spin 0: le boson de Higgs. Les interactions entre les fermions élémentaires de masse nulle et le boson de Higgs donnent alors une masse à ces fermions, correspondant donc à la réalité telle qu'elle est observée. Le modèle standard dans sa forme actuelle fait donc une double prédiction: _l'existence d'une nouvelle particule de spin 0, le boson de Higgs, _l'existence d'une cinquième interaction fondamentale dont le médiateur est le boson de Higgs. La recherche expérimentale actuelle en physique des particules est donc orientée particulièrement vers la vérification de cette double prédiction, en particulier avec le futur accélérateur du CERN, le LHC. A noter que son prédécesseur, le LEP, a peut-être déjà observé quelques bosons de Higgs en 2000, mais le nombre de candidats était insuffisant pour être sûr que ce n'était pas une simple fluctuation statistique...

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Les références  Up Page Réseau Pepe   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les "trois pôles d'intérêts", en psychologie)_ c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Ce que vous avez toujours voulu savoir S'il est impossible de "voir" le champ de Higgs, on peut en revanche détecter une preuve de son existence: le fameux boson de Higgs. "Le boson est une manifestation de l'exitation du champ de Higgs. Comme les rides sur l'eau quand on lance un caillou dans un lac", explique François Richard, physicien au Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL) d'Orsay. Tandis que le modèle standard n'est pas totalement cohérent avec le boson de Higgs, la supersymétrie est la seule théorie connue à ce jour où le boson de Higgs s'inscrit naturellement.