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Boson de Higgs

Le problème est en fait un problème de Masse !

dimanche 2 novembre 2014, par scientificware

Les théoriciens Robert Brout, François Englert et Peter Higgs ont proposé une théorie qui répond à la question « qu’est-ce-que la masse ? » .

Pour déterminer la masse d’un objet, on utilise une balance. La plus courante est la balance gravitationnelle de comparaison ;-) dite balance de Roberval et des masses de référence. L’unité étalon de masse est conservée en France au BIPM.

C’est très efficace et très simple. Problème ... pour cela il faut un champ de gravitation. Autrement dit se trouver à proximité d’un objet de taille suffisament importante pour attiter les objets. Plus exactement à les mettre spontanément en mouvement. C’est le cas de la Terre. Si nous lâchons un objet, il tombe.

En l’absence de ce champ gravitationnelle notre balance ne fonctionne pas ! La solution ? Créer soit même ce mouvement. Dans ce cas, on s’aperçoit que les objets sont mis en mouvement plus ou moins facilement si on applique la même action : certains iront plus vite on dira qu’ils sont les plus légers et d’autres plus lentement ce seront les plus lourds. Pour décrire ce phénomène, on associe une masse à ces objets.

Par exemple, essayez de pousser une voiture puis un camion. Le camion sera plus difficile à faire avancer que la voiture, on dira que c’est parce qu’ils ont des masses différentes. Si le camion avance plus difficilement c’est qu’il a une masse plus importante. Nous pourrions même inventer un système de mesure de cette masse mais le plus simple est d’utiliser celui que l’on a déjà le kilogramme ;-)

Ce qui est extraordinaire dans cette histoire, c’est que les physiciens viennent tout juste de découvrir, en 2012, pourquoi c’est plus difficile de faire avancer notre camion ! ;-) Certains pourraient dire, c’est à cause de l’air ! Mais ce n’est pas le cas, en reproduisant cette expérience en absence d’air, c’est à dire dans le « vide », nous aurions la même difficulté. Cependant l’idée de l’air n’est pas si inintéressante. Alors ? Vous avez compris !

L’explication possible est relativement simple. Le vide n’est pas si vide que ça et il contiendrait un ensemble champ/particule qui agirait un peu comme l’air ou l’eau sur les objets en les freinant autrement dit en interagissant avec eux. Mais cette interaction est très rare avec la matière donc plus un objet contient de matière plus le nombre d’intéraction sera grand et la masse est une mesure de ces interactions

C’est exactement la vision qu’il faut avoir désormais de la masse. Elle mesure la difficulté qu’un objet a pour traverser le vide parce que dans ce vide « pas vide » il y a quelque chose qui agit sur lui. Le boson de Higgs.

Nous sommes donc tous concernés par ce boson de Higgs.

Le 8 octobre 2013, le prix Nobel de physique a été attribué conjointement à François Englert et Peter Higgs « pour la découverte théorique du mécanisme contribuant à notre compréhension de l’origine de la masse des particules subatomiques et récemment confirmée par la découverte, par les expériences ATLAS et CMS auprès du LHC du CERN, de la particule fondamentale prédite par cette théorie ».

Plein d’informations sur le site du LHC France et le site du CERN

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