Boson de Higgs: les preuves s'accumulent mais le suspense dure
De Laurent BANGUET (AFP)
Paris — Un an après la découverte spectaculaire d'une nouvelle particule élémentaire par le Cern, les preuves s'accumulent mais restent encore insuffisantes pour conclure officiellement qu'il s'agit bien du fameux boson de Higgs.
Et le suspense risque de durer encore quelques années...
"On a établi qu'on avait une nouvelle particule, hors de tout doute, et on sait que c'est un boson. Ce qu'on tente de faire depuis lors, c'est de s'assurer que c'est bien effectivement un boson de Higgs", résume Pauline Gagnon, physicienne ayant participé à la découverte annoncée le 4 juillet 2012 au Cern, l'organisation européenne pour la recherche nucléaire.
Le boson de Higgs, insaisissable car extrêmement instable, est considéré par les scientifiques comme la clef de voûte de la théorie du Modèle standard, la particule élémentaire qui donne leur masse à nombre d'autres particules.
Son existence avait été postulée pour la première fois en 1964 par le physicien britannique Peter Higgs, dont il porte le nom, avec ses collègues belges Robert Brout et François Englert.
Mais quel boson a été débusqué par le Cern ?
Car il existe plusieurs théories qui prédisent chacune différents types de boson de Higgs.
Le Modèle standard, qui définit la structure fondamentale de la matière, en postule un seul et unique, aux propriétés strictement définies.
"Est-ce qu'on a trouvé LE boson, ou est-ce plutôt un des bosons de Higgs prédits par d'autres théories, par exemple un des cinq prévus par la théorie de la supersymétrie? Jusqu'à maintenant tout indique que c'est le boson unique du Modèle standard", explique à l'AFP Mme Gagnon.
"Il en a l'allure, l'air, la chanson, il danse et se promène comme un boson de Higgs", assure la chercheuse de l'expérience ATLAS.
Depuis le 4 juillet 2012, les physiciens ont analysé au moins deux fois et demie plus de données que ce qui était alors disponible.
Ainsi, dans le Modèle standard, le boson de Higgs est supposé avoir comme propriété un spin nul, et sa parité, c'est-à-dire la façon dont se comporte son image miroir, doit être positive.
Toutes les analyses vont dans ce sens jusqu'à présent.
Les scientifiques doivent encore étudier "les différentes façons par lesquelles il se désintègre.
C'est un peu comme si je vous donne une pièce de deux euros et que je vous demande de faire la monnaie: on peut faire la monnaie de plusieurs façons différentes.
Or la théorie nous dit exactement comment le boson de Higgs doit rendre la monnaie", indique Mme Gagnon.
"Il se désintègre bien en plusieurs types d'autres bosons (particules associées aux forces fondamentales, comme le photon) mais pour les fermions (les particules de matière, comme les quarks b ou les tau), on ne sait pas encore très bien" car il y en a très peu, souligne-t-elle.
"Fichue particule"
Certains nouveaux indices pourraient être dévoilés en juillet lors d'une conférence de physique à Stockholm, qui fera le point sur la traque de cette "fichue particule".
Mais pour Pauline Gagnon, il faudra vraisemblablement récolter davantage de données "pour en avoir le coeur net".
Or le LHC, Grand collisionneur de hadrons situé à la frontière franco-suisse, est fermé depuis le mois de mars afin de procéder à des améliorations.
Et il ne reprendra pas ses expériences avant 2015.
Ces améliorations permettront de "produire des particules plus lourdes.
S'il existe d'autres bosons de Higgs plus lourds, on pourra les produire et le vérifier.
On pourra aussi produire un plus grand nombre de particules donc avancer plus rapidement", relève la physicienne.
Le doute sur la nature de l'insaisissable particule ne sera donc probablement pas levé avant quelques années.
Et paradoxalement, les physiciens préfèreraient qu'il ne s'agisse pas du fameux boson.
"Avoir trouvé le boson de Higgs, ça cimente le Modèle standard, tout est cohérent" mais cette physique ne décrit que 5% du contenu de l'univers, la matière ordinaire, "c'est quand même bête!", lance Mme Gagnon.
"On sait qu'il faut autre chose. Mais pour trouver la porte d'entrée vers une autre théorie, plus universelle, on n'a pas encore de piste. C'est aussi pour ça qu'on continue à vérifier les moindres détails, pour trouver des réponses à ce qui est inconnu", conclut la chercheuse.
Copyright © 2013 AFP. Tous droits réservés.
(Agence France-Presse, 30 dimanche juin 2013 Le Roman)
Higgs boson: evidence is accumulating but the suspense lasts
Paris - One year after the spectacular discovery of a new elementary particle by CERN, evidence is accumulating but still insufficient to conclude that it is officially the famous Higgs boson.
And suspense is likely to last a few years ...
"It has been established that they had a new particle, beyond any doubt, and we know that it is a boson. What we tried to do since then is to ensure that it is actually a Higgs boson, "explains Pauline Gagnon, a physicist who participated in the discovery announced July 4, 2012 at CERN, the European Organization for Nuclear Research.
The Higgs boson, elusive as extremely unstable, is considered by scientists as the cornerstone of the theory of The Standard Model, the elementary particle that gives mass to other particles number.
Its existence was first postulated in 1964 by British physicist Peter Higgs, whose name it bears, with his Belgian colleagues Robert Brout and François Englert.
But what boson was flushed by CERN?
Because there are several theories that predict each different types of Higgs boson.
The Standard Model, which defines the basic structure of the material, assumes a single, with strictly defined properties.
"Is what we found THE boson, or is it rather a Higgs bosons predicted by other theories, such as one of the five predicted by the theory of supersymmetry? Far everything indicates that c is the single boson of The Standard Model,” told AFP Ms. Gagnon.
"He has pace, air, song, dance and it walks like a Higgs boson," says the researcher of the ATLAS experiment.
Since July 4, 2012, physicists have analyzed at least two and a half times more data than what was then available.
Thus, in The Standard Model, the Higgs boson is supposed to have property as a zero spin and parity, that is to say, how to behave its mirror image, must be positive.
All analyzes in this direction so far.
Scientists still need to study "the various ways in which it decays It is almost as if I give you a two-euro coin and I ask you to make change:. They can make money in several different ways. However, the theory tells us exactly how the Higgs boson must make change," said Gagnon.
"It decays well several other types of bosons (associated with fundamental forces, like the photon particles) but for fermions (particles of matter, as the b quark or tau), we do not yet know very well" because there is very little, says she has.
"Damn particle"
Some new evidence could be unveiled in July at a physics conference in Stockholm, which will take on the hunt for this "damn particle".
But Pauline Gagnon, it will likely collect more data "to get to the bottom."
But the LHC Large Hadron Collider located on the Franco-Swiss border has been closed since March to make improvements.
And he did not resume his experiences before 2015.
These improvements will "produce heavier particles. If there are other heavier Higgs bosons, we can produce and check. We can also produce a larger number of particles therefore move more quickly, " notes physicist.
Doubt on the nature of the elusive particle will therefore probably not lifted a few years.
And paradoxically, physicists would prefer it not whether the famous Higgs.
"Having found the Higgs boson, it cements The Standard Model, everything is coherent" but this physics describes only 5% of the content of the universe, ordinary matter, "it's still stupid!" Joked Ms. Gagnon.
"We know we need something else. But to find the entrance to another theory, more universal door, we do not yet track. This is also why we will continue to check every detail, to find answers to the unknown," concludes the researcher.
Copyright © 2013 AFP. All rights reserved.
(Agence France-Presse, 30 Sunday June 2013 The Roman)
(Translated: R.S.F. toshiki speed news press, Agence France-Presse, 30 Sunday June 2013 The Roman)
