Boson de Higgs: interview d’un étudiant travaillant au LHC

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Après la récente annonce d’une « probable » découverte du Boson de Higgs, cette particule recherchée depuis plus de 20 ans et qui a motivé la construction du LHC (Large Hadron Colliser) de Genève, la physique des particules peut se vanter d’avoir trouvé son Saint Graal. Le Boson de Higgs, ou particule de « Dieu » serait à l’origine de la masse des autres particules. Imaginée simultanément par Higgs, Brout et Englert, cette particule revêt une importance cruciale dans l’édifice théorique décrivant la matière.

Le boson de Higgs serait cette ligne rouge traversant la matière

Le LHC est donc l’accélérateur de particule Européen construit à Genève, un vaste appareil qui envoie des protons accélérés à une vitesse proche de celle de la lumière pour se fracasser les uns sur les autres dans un feu d’artifice de particules. Armé de ses chercheurs et de ses instruments à explorer l’infiniment petit, 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.

Après seulement 2 ans de recherche et 9 milliards d’euros investis, les données convergent vers l’apparition d’une nouvelle particule, correspondant aux caractéristiques du fameux Boson de Higgs. Déjà en décembre 2011, l’équipe de chercheurs avait émis l’hypothèse d’avoir mis la main dessus, mais le signal était tellement faible qu’il pouvait venir d’un quelconque parasite. Aujourd’hui, le doute est quasi levé, mais on reste très prudent sur les déclarations, les chercheurs ont «annoncé la découverte d’une nouvelle particule, qui a toutes les propriétés attendues pour le boson de Higgs. »

Monsieur Higgs présentant sa formule

Cette particule serait la matérialisation du champ uniforme réparti dans tout l’espace et qui confère leur masse à toutes les particules élémentaires.

Il faut savoir aussi que les physiciens ne peuvent pas observer la particule directement mais les produits de désintégration de celle-ci. Or une particule peut se désintégrer de multiple façon donnant aussi de multiples produits, rendant les données compliquées à analyser.

Sans plus tarder, voici l’interview de G. L. travaillant au Cern et qui était là pendant la déclaration de presse de ce matin, mercredi 4 juillet 2012 pour la présentation de cette « nouvelle particule mystérieuse… » :

Jean-Bob : En quoi consiste votre mission au Cern dans le LHC de Genève ?

GL : Bonjour, je suis membre du programme Summer Student 2012 en tant qu’informaticien au CERN pour une mission de 2 mois. Durant ce laps de temps je dois créer un outil de monitoring riche, sous la forme d’une application python/Web. Il doit permettre de faciliter la compréhension des données des simulations qui sont lancées sur la grille de calcul du CERN. Pour permettre de savoir par exemple quand une simulation sera terminée ou pas. Permettre à l’être humain de rapidement analyser et visualiser les informations concernant les simulations.

JB : Que dis-t-on dans les couloirs ? « Nous avons trouvé le boson de Higgs ? » ou bien plutôt « nous avons trouvé une nouvelle particule mais il est trop tôt pour en savoir plus » pour rester prudent?

GL : On dit qu’on a trouvé un nouveau Boson et que c’est celui de Higgs. C’est un peu compliqué mais ce qu’il faut comprendre c’est qu’on l’avait déjà aperçu en 2011 mais que les chercheurs n’avaient pas la preuve que ce n’était pas une anomalie statistique. Aujourd’hui c’est donc la confirmation car Atlas et CMS on respectivement atteint 5  et 4,9 sigma ce qui signifie qu’il y a extrêmement peu de chance que ce soit une anomalie statistique. Ce qu’il faut comprendre c’est que même si on a trouvé le Boson de Higgs il faut maintenant savoir si il répond à la théorie bien comprendre ce qu’il fait comment il interagit. C’est une pierre fondamentale du modèle standard.

JB : Après l’annonce d’une telle information, quel sera l’avenir du LHC? Les analyses vont – elles continuer ?

GL : Oui les analyses vont continuer premièrement car il faut vérifier le fonctionnement du higgs et deuxièmement pour continuer les découvertes dans le domaine de la physique des particules. Si le Boson de Higgs fournit effectivement la masse comme attendu cela signifie que la matiere noire en est surement constitué. Ce n’est qu’un exemple mais cela ouvre de très nombreuses pistes d’études. Ce qu’il faut comprendre aussi c’est que le LHC va surement être modifié pour augmenter son intensité. On parle du projet ILC aussi. (http://www.linearcollider.org/)

JB : Pensez-vous qu’il sera encore possible de trouver une particule encore plus difficile à mettre en évidence ?

GL: C’est sûr ou presque, le modèle standard est incomplet, il ne prend pas en compte la gravitation. Il reste donc beaucoup de travail. Il faudra trouver la particule si elle existe qui porte la gravitation par exemple. On ne connait toujours pas la composition de la matière noire. Il reste des pans entiers de physique à découvrir.

JB : Et vous, que pensez-vous de tout ça ? J’imagine que ça doit être un honneur d’être présent au LHC quand une telle découverte à lieue ?

GL : Peut être pas un honneur car je n’ai pas contribué à sa découverte mais c’est quand même excitant d’être au CERN à ce moment là. On a pu voir les théoriciens du Boson de Higgs par exemple. On apprend énormément de chose même si il faut s’accrocher.

JB : Et Monsieur Higgs, il est comment ?

GL: Je n’ai pas pu lui parler personnellement, c’est quelqu’un de très sympathique lorsqu’il parle, très pédagogues qui est surtout extrêmement patient, vu le nombre de photos qu’on lui fait prendre. Mais je pense surtout qu’à présent il doit être heureux. Il faut avouer qu’il aura fallu beaucoup de temps pour passer de la théorie à la pratique.

JB : Un ptit mot pour nos lecteurs du procrastinateur ?

GL: Bonjour à tous, et merci d’avoir lu cette interview si vous souhaitez en savoir plus n’hésitez pas à faire vos propres recherches sur le modèle standard!

JB : Cette interview est terminée! Merci de nous avoir accordé votre temps!

Si vous êtes désireux d’apprendre ce qu’on y a dit à la conférence de presse, voici un document exclusif au format PDF que vous pourrez consulter! PDF des résultats et des analyses de données.