LE BOSON DE HIGGS DÉCORTIQUÉ (PARTIE 1)
L'annonce de la découverte probable du boson de Higgs a créé tout un émoi, l'été dernier, et pour cause.
L'on croit en effet que ce boson participe au mécanisme responsable de la masse de toute chose dans l'Univers, rien que ça.
Et puis, il s'agit de la dernière particule dont l'existence est prédite par le modèle standard.
C'est notre meilleure ou «moins pire» explication de la nature et du comportement de la matière mais qui n'a pas encore été observée empiriquement.
Mais pour les physiciens, il n'est pas encore complètement certain qu'il s'agisse bien du Higgs.
On sait sans l'ombre d'un doute que l'on tient une authentique nouvelle particule, et qu'elle ressemble beaucoup au boson de Higgs prédit par le Modèle standard.
En outre, de nouvelles données dévoilées cette semaine lors d'un grand congrès de physique, à Kyoto, semblent le confirmer, mais il manque encore des données pour en être parfaitement certain.
Supposons tout de même qu'il s'agisse bien du Higgs, puisque les chances de se tromper semblent minces, et voyons de quoi il s'agit.
Il y a, en ce bas monde, une loi fatalement incontournable, une loi voulant que deux choses ne peuvent pas se retrouver au même endroit en même temps.
Or même si la physique des particules est un monde bien étrange, il s'avère qu'elle a, elle aussi, une loi de ce genre: le principe d'exclusion de Pauli.
Il stipule que deux particules ne peuvent pas occuper le même espace au même moment si elle sont dans le même «état quantique», état consistant
grosso modo en certaines de leurs caractéristiques.
De là, les physiciens classent les particules en deux catégories.
Dans un coin, on trouve de bons citoyens nommés fermions, qui obéissent sagement au principe de Pauli.
Et dans l'autre, s'agitent les bosons, une bande d'anarchistes qui n'ont de respect pour rien. En tout cas, pas pour ce principe, ce qui signifie qu'ils peuvent bel et bien se trouver au même endroit, en même temps.
Ces bosons se divisent ensuite en deux groupes, selon le site (absolument extraordinaire, d'ailleurs) The Particule adventure, des Laboratoires Berkeley: les mésons, que nous n'aborderons pas ici, et les «particules de force», par lesquelles les grandes forces de la nature se propagent et auxquelles le boson de Higgs serait en quelque sorte apparenté.
Ces bosons-là, il faut le souligner ici, ne sont pas tous des bestioles aussi exotiques qu'on pourrait le croire.
En fait, si vous parvenez à lire cet article, c'est grâce à un boson d'une extraordinaire banalité: le photon ou la particule de lumière qui est messager de la force électromagnétique.
En effet, quand une particule ayant une charge électrique accélère ou change de direction, cela dérange le champ électromagnétique en cet endroit précis, un peu comme un caillou lancé dans un étang.
De ce dérangement naît une onde électromagnétique (de la lumière, ou de l'infrarouge, ou de l'ultra-violet, etc), et cette onde n'est rien d'autre qu'un photon, et donc un des bosons porteurs de force.