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Deux hommes entrent dans un bar.
Vraiment ?
Non, sérieuseument,
deux hommes entrent dans un bar,
un glacier :
Dave, un physicien travaillant sur le Grand collisionneur de hadrons au CERN,
le laboratoire Européen pour la physique des particules,
et Steve, un chanteur de blues.
« Dave, comment ça va ? »
« Steve, ça fait plaisir de te voir ! »
« Deux boules de chocolat aux amandes pour moi. »
« Milkshake à la vanille. »
« Eh, je viens juste de voir un truc sur le LHC à la télé.
Vous avez trouvé Bozo le clown dans votre détecteur ? »
« Hum, pas exactement.
Nous avons trouvé un boson,
probablement le boson de Higgs. »
« Qu'est-ce que c'est ? »
« C'est une particule. »
« Vous ne trouvez pas tout le temps des particules ? »
« Oui, mais celle-ci implique
que le champ de Higgs existe peut-être vraiment. »
« Champ ? Quel champ ? »
« Le champ de Higgs.
Nommé en référence à Peter Higgs,
bien que beaucoup d'autres aient contribué à l'idée.
Ce n'est pas un champ où on fait pousser du maïs,
mais un champ de force, hypothétique et invisible,
qui imprègne l'univers tout entier. »
« Hmmmm, d'accord.
S'il imprègne tout l'univers,
comment ça se fait que je ne l'ai jamais vu ?
C'est un peu étrange. »
« En fait, ce n'est pas étrange,
Pense à l'air autour de nous,
On ne peut pas le voir ni le sentir.
Bon, à certains endroits, peut-être, on peut.
Mais on peut détecter sa présence avec un équipement sophistiqué,
comme nos propres corps.
Donc le fait qu'on ne peut pas voir une chose
ne fait que rendre un peu plus difficile de déterminer
si elle est vraiment là ou pas. »
« D'accord, continue. »
« Donc, nous pensons que ce champ de Higgs est tout autour de nous,
partout dans l'univers.
Et ce qu'il fait est plutôt singulier -
il donne une masse aux particules élémentaires. »
« C'est quoi une particule élémentaire ? »
« Une particule élémentaire est le nom qu'on donne
aux particules sans structures,
qui ne peuvent être divisées,
les blocs fondamentaux de construction de l'univers. »
« Je croyais que ça, c'était les atomes. »
« En fait, les atomes sont constitués d'éléments plus petits,
protons, neutrons et électrons.
Alors que les électrons sont des particules élémentaires,
les neutrons et protons ne le sont pas.
Ils sont fait d'autres particules appelées les quarks. »
« On dirait des poupées russes.
Ça ne s'arrête jamais ? »
« En fait, on ne sait pas vraiment.
Mais notre compréhension actuelle
est appelée le modèle Standard.
On y distingue deux types de particules élémentaires :
les fermions, qui constituent la matière,
et les bosons, qui distribuent les forces.
On classe souvent ces particules
selon leurs propriétés, telles que la masse.
On peut mesurer la masse des particules,
mais on n'a jamais vraiment su d'où venait cette masse
ou pourquoi elles ont les masses qu'elles ont. »
« Alors comment cette chose de Higgs explique la masse ? »
« Et bien quand une particule passe à travers un champ de Higgs, »
elle interagit et obtient une masse.
Plus elle interagit, plus elle obtient de masse. »
« D'accord, je crois que j'ai compris, mais est-ce vraiment si important ? »
Je veux dire, et s'il n'y avait pas de champ de Higgs ? »
« S'il n'y en avait pas,
le monde n'existerait pas.
Il n'y aurait ni étoiles, ni planètes, ni air, ni rien du tout,
même pas cette cuillère ni cette glace que tu es en train de manger. »
« Oh, ça serait dommage.
D'accord, mais où est-ce que ce boson de Higgs se situe-t-il ? »
« D'accord, tu vois la cerise dans mon milkshake ? »
« Je peux l'avoir ? »
« Non, pas encore. On va d'abord devoir l'utiliser comme analogie. »
« Oh, d'accord, la cerise est le boson de Higgs. »
« Non, pas du tout.
La cerise c'est la particule qui se déplace dans le champ de Higgs, le milkshake.
Le milkshake donne à la cerise sa masse. »
« J'ai compris. Les molécules du milkshake sont les bosons de Higgs ! »
« Eh bien, tu te rapproches.
Il faut une excitation du champ de Higgs
pour produire le boson de Higgs.
Donc par exemple, si on ajoutait de l'énergie
en laissant tomber la cerise dans le milkshake »
« Donc les goutes renversées sur le bar
sont les bosons de Higgs. »
« Presque ! L'éclaboussure elle-même est le boson de Higgs. »
« T'es sérieux ? »
« Et bien, c'est ce que nous apprend la mécanique quantique.
En fait, toute particule est une excitation d'un champ. »
« Je vois pourquoi tu aimes la physique des particules,
c'est plutôt cool,
bizarre, mais cool. »
« Ouais, tu peux appeler ça bizarre,
ce n'est pas comme la vie de tous les jours.
Le boson de Higgs est une excitation du champ de Higgs.
En découvrant le boson de Higgs,
on sait que le champ de Higgs existe. »
« D'accord. Donc maintenant que vous l'avez trouvé,
on sait que le champ de Higgs existe.
Tu dois avoir fini.
Qu'est-ce qu'il reste dans la physique des particules ? »
« En fait, ce n'est que le début.
C'est un peu comme quand Colomb pensait
avoir trouvé une nouvelle route vers l'Inde.
Oui, il a bien trouvé quelque chose de nouveau,
mais pas vraiment ce qu'il attendait.
Donc maintenant, on doit être sûr que le boson qu'on a trouvé
est bien le boson de Higgs.
Ça semble correspondre, mais on doit mesurer
ses propriétés pour être sûr. »
« Et comment tu ferais ça ? »
« Obtenir beaucoup plus de données.
Ce nouveau boson ne vit que pour une très courte durée
avant qu'il ne se décompose ou se désintègre
en des particules plus petites, plus stables.
En mesurant ces particules,
on peut en apprendre beaucoup sur les propriétés du boson. »
« Et qu'est-ce que vous recherchez exactement ? »
« Et bien le Modèle Standard prédit la fréquence
et comment le boson de Higgs se désintègrera
en diverses particules plus légères.
Donc on veut voir si la particule qu'on a trouvé
est celle prédite par le Modèle Standard
ou si elle cadre avec d'autres modèles théoriques. »
« Et si elle cadre avec un autre modèle ? »
« Ça serait encore plus excitant ! »
En fait, c'est comme ça que la science avance.
On remplace les anciens modèles par les nouveaux
s'ils expliquent mieux nos observations. »
« Donc il semble que trouver ce boson de Higgs
donne une direction d'exploration,
un peu comme Colomb allant vers l'Ouest. »
« Exactement! Ce n'est vraiment que le début. »