La particule de Dieu

Les scientifiques du CERN sont à l’affût. Depuis 1964, ils chassent le « boson de Higgs » et voilà qu’enfin ils croient avoir découvert ses traces au sein du Grand Collisionneur de Hadrons. Cette particule mystérieuse est, en effet, capitale pour valider un des piliers de la physique moderne, appelé le « Modèle Standard », théorie qui décrit et explique le fonctionnement du monde des particules élémentaires. Parmi les particules élémentaires découvertes à ce jour, existent les bosons appelés bosons de jauge, c’est-à-dire agissant comme intermédiaires des interactions fondamentales s’exerçant entre les particules de la matière ordinaire. Ces particules interagissent entre elles par l’intermédiaire des bosons. Jusqu’à ce jour, les chercheurs ont imaginés puis identifié pour certains d’entre eux, les bosons suivants : • le photon qui est le vecteur de l'interaction électromagnétique entre le noyau des atomes et ses électrons • les bosons de l’interaction nucléaire faible (Z0,W-, W+) intervenant dans la désintégration nucléaire de certains noyaux • les huit gluons de l'interaction forte qui empêchent les protons d’un même noyau atomique de se repousser du fait de leur charge positive • le graviton, boson hypothétique, porteur de la force d’attraction s’exerçant entre deux particules de matière. La théorie du modèle standard, qui décrit toutes les particules élémentaires, implique que celles-ci soient de masse nulle. Or, les scientifiques ont pu mesurer expérimentalement les masses de toutes les particules avec de bonnes précisions. Et si photon et gluons sont bien de masse nulle, ce n'est pas le cas des bosons Z et W, ni des quarks (constitutifs des protons et des neutrons) et ni des électrons. Pour que le modèle standard ne s'écroule pas, Peter Higgs "invente" en 1963 une autre particule, un boson, logiquement dit de Higgs. Selon cette idée, et du fait de la dualité onde-particule, le vide (au sens quantique du terme) est saturé d’énergie. Or, de même qu’une masse est équivalente à une énergie et est capable d’en générer, à l’inverse l’énergie du vide génère des particules massives, notamment les bosons de Higgs (E=mC2). Les particules acquièrent une masse en interagissant avec un champ omniprésent (le champ de Higgs) porté par ce fameux boson de Higgs. C'est lui qui confère des masses à toutes les autres particules, ainsi qu'à lui même. Le boson de Higgs serait la manifestation de l’interaction des particules élémentaires massives avec l’énergie du vide, mise en évidence par la physique quantique. Il agirait sur les particules de la matière ordinaire un peu à la façon dont un solide se déplace dans un liquide, ce dernier freinant le mouvement du solide en échangeant une force de freinage en réaction au déplacement. Plus la particule est lourde, plus la force de freinage est importante. Ainsi, seuls les bosons de masse nulle, comme le photon, échapperaient à cet effet. On comprend la fébrilité des chercheurs. Ou le boson de Higgs existe bien et la théorie des particules est validée, ou bien ce boson n’existe pas et il faut inventer une nouvelle physique du monde subatomique. L’enjeu est donc considérable. La bonne nouvelle est qu’il semble bien se confirmer que l’énergie du LHC soit suffisante pour apporter enfin une réponse.