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Le Cern dévoile le boson de Higgs

le 4 Juillet 2012 à 13:10 | Lu 846 fois

Les physiciens du Cern ont annoncé mercredi matin la découverte d'une nouvelle particule qui semble bien être le tant attendu boson de Higgs. Mais le résultat n'est pas encore assez statistiquement sûr pour que la découverte soit annoncée officiellement aujourd'hui.


Le Cern dévoile le boson de Higgs
Avec l'été, la saison de la chasse au boson de Higgs a rouvert. Armés de leurs instruments à explorer l'infiniment petit, les accélérateurs de particules, les physiciens sont en passe d'acculer l'irréductible particule dans ses derniers retranchements. Les physiciens du Cern (Organisation européenne pour la recherche nucléaire), ont dévoilé mercredi à l'occasion de la grande conférence de physique des particules ICHEP à Melbourne les résultats obtenus à partir des données récoltées ces six derniers mois au LHC (Large Hadron Collider) de Genève. Prudents, les chercheurs ont annoncé la découverte d'une nouvelle particule, qui a toutes les propriétés attendues pour le boson de Higgs. Il leur faudra encore quelques vérifications pour affirmer sans ambiguité qu'il ne peut s'agir que du très attendu chaînon manquant de la physique des particules.

Cette particule serait la matérialisation du champ uniforme réparti dans tout l'espace et qui confère leur masse à toutes les particules élémentaires. Imaginée simultanément en 1964 par l'Écossais Peter Higgs et les Belges François Englert et Robert Brout, la «particule de Dieu», comme certains la nomment, revêt une importance cruciale dans l'édifice théorique décrivant la matière. Près de cinquante ans plus tard, son observation expérimentale est d'ailleurs devenue l'un des principaux objectifs de la physique moderne. Près de 9 milliards d'euros ont ainsi été investis dans le LHC, un vaste appareil qui envoie des protons accélérés à une vitesse proche de celle de la lumière se fracasser les uns sur les autres dans un feu d'artifice de particules exotiques.

Deux ans seulement après sa mise en route, l'accélérateur aurait déjà tenu sa principale promesse. Si le site de la revue Nature évoque pudiquement, et de source anonyme, la découverte d'une «nouvelle particule» de 125 GeV*, soit plus de 130 fois la masse du noyau d'un atome d'hydrogène, personne ne semble douter qu'il s'agisse du boson tant attendu.

«De très bonnes nouvelles» attendues
Bruno Mansoulié, physicien au CEA et membre de l'expérience Atlas, un des deux principaux détecteurs du LHC, ne cache pas son excitation. «Je pense qu'on n'utilisera pas le terme de “découverte” par précaution, mais on est bien en passe de confirmer l'existence de ce qui ressemble très fortement au boson de Higgs», annonce-t-il au Figaro.

Yves Sirois, responsable pour le CNRS de l'expérience CMS, concurrente d'Atlas, promet lui aussi «d'excellentes nouvelles». «Nous échangeons très peu d'informations avec Atlas pour éviter d'introduire des biais d'interprétation, mais il semble que nos résultats soient raisonnablement cohérents», rapporte-t-il. «Étant donné la masse des données récoltées, nous pouvons par ailleurs espérer que les deux expériences approchent, voire dépassent, le seuil de sensibilité nécessaire à la proclamation d'un résultat fiable.»

En décembre 2011, les physiciens avaient déjà annoncé avoir entraperçu «quelque chose» mais l'interprétation restait très hypothétique en raison de la faiblesse des signaux détectés. Il aurait tout aussi bien pu s'agir d'un bruit de fond intempestif.

La prudence impose de nombreuses analyses complémentaires. À commencer par la confrontation détaillée des résultats de CMS et d'Atlas, «ce qui prendra un peu de temps», prévient Yves Sirois.

Il faut par ailleurs avoir à l'esprit que les chercheurs ne peuvent pas observer directement la particule, mais seulement les résidus de sa désintégration. Or une particule peut se décomposer de plusieurs manières différentes. De cette diversité de «modes» et de leur étude naît une sorte de portrait-robot. Or, les résultats ne devraient porter que sur les deux modes de désintégration principaux pour le moment. D'ici à la fin de l'année, les chercheurs auront une nouvelle fournée de données, deux fois plus importante que celle présentée aujourd'hui, pour apporter quelques éclaircissements sur les modes subsidiaires.

*La masse des particules se mesure en énergie, ici des milliards d'électronvolts. Masse et énergie sont liées par la célébrissime formule d'Einstein, E=mc2, où E est l'énergie, m la masse et c la vitesse de la lumière dans le vide.



Par Tristan Vey
Journaliste web,