[News] LHC: tout (... ou presque) sur le boson de Higgs

[Michel]

Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le boson de Higgs sans jamais oser le demander... Particule de Dieu, origine de la masse de toutes les autres particules, principale raison d’être du LHC, pièce manquante du modèle standard... Ces qualificatifs suffisent à alimenter nombre d’articles de presse de gros titres et d’articles de presse du monde entier. Pourtant, ils n'expliquent pas ce qu'est véritablement cette célèbre particule. Le CERN dans son Bulletin part à la déc...

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[franckpiton]

Bonjour,

Je serais très intéressé par des commentaires sur ce sujet, cet article mets l'eau à la bouche !

[Aldebaran]

Je ne comprend pas ce qui vient faire le concept d'éther dans l'histoire ??

[bongo1981]

Je ne comprend pas ce qui vient faire le concept d'éther dans l'histoire ??

Tu es bien d'accord que le champ de Higgs a été introduit afin de satisfaire un formalisme, les invariances de jauge locale de la théorie quantique des champs ? (en fait ça veut simplement dire que les bosons vecteurs des interactions doivent avoir une masse nulle pour entrer dans le cadre des théorie de Yang-Mills). Or... l'on sait que les vecteurs de l'interaction faible ont une masse non nulle.

Donc l'on a postulé que toutes les particules ont une masse nulle, mais qu'il existe un mécanisme leur conférant une masse : le champ de Higgs. En fait ce champ remplit tout l'espace (tout comme l'éther, mais tout comme tous les autres champs). Par contre, cela rappelle l'éther parce que ce champ ne fait rien pour une particule se mouvent en ligne droite, et agit comme un frein (en fait une inertie, puisque cela s'oppose à tout changement de la vitesse). Ca ressemble à un espace absolu.

Je dis bien ça ressemble à certains concepts de l'éther, mais ce sont des propriétés complètement différentes.

[Aldebaran]

Donc si je comprend bien, l'article remplace "champs de Higgs" par "éther", simplement par comparaison. Car les deux champs remplissent tout l'espace ? Je trouve que ça prête à confusion étant donné que le concept de l'éther a été abandonné, autant parler uniquement du champs de Higgs.

[bongo1981]

Donc si je comprend bien, l'article remplace "champs de Higgs" par "éther", simplement par comparaison. Car les deux champs remplissent tout l'espace ?

Euh c'est un peu plus subtile.
En fait quand on parle de champ, ça implique que ça remplisse tout l'espace. (Puisqu'un champ a toujours une valeur en un point de l'espace, et il peut varier en fonction du temps, et il peut être scalaire vectorielle, tensorielle).

Je trouve que ça prête à confusion étant donné que le concept de l'éther a été abandonné, autant parler uniquement du champs de Higgs.

La subtilité c'est que l'éther donne une idée d'espace absolu, et le champ de Higgs par certaines propriétés donnent cette idée.

En effet, tu sais que l'interprétation newtonienne d'une accélération c'est une accélération par rapport à un espace absolu. Tu sens des forces d'inertie parce que tu accélères par rapport à l'espace absolu. L'expérience du seau qui tourne, c'est ça, si tout l'univers se mettait à tourner autour de son seau, la surface de l'eau ne se creuserait pas parce que tu ne tournes pas par rapport à l'espace absolu.

La vision d'Einstein est que tu accélères par rapport à l'espace-temps qui est absolu (en fait par rapport à un champ de gravitation). Ca veut dire que si tout l'univers se mettait à tourner autour de ton seau, il faut attendre que ces perturbations arrivent à ton seau pour que l'eau commence à se creuser.

La vision de Mach c'est un espace relationnel pur, ce qui veut dure que lorsque tout l'univers tourne autour de ton seau, l'eau se creuse tout de suite, on ne peut pas dire si c'est l'univers qui tourne ou le seau qui tourne.

L'idée de l'introduction du champ de Higgs c'est ça. Il est à l'origine de la masse inerte des particules. Pour des particules avançant en mouvement rectiligne uniforme, aucun problème. Par contre pour les particules qui accélèrent, le champ de Higgs s'opposent à leur accélération créant l'inertie (donc la masse). Et l'accélération se fait par rapport à ce champ de Higgs, donc... ça ressemble bien à l'éther et l'idée d'un espace absolu...

[Aldebaran]

Ok bongo j'ai compris le principe ! Merci pour l'explication
J'avais compris (en gros) le mécanisme de Higgs, qu'en interaction avec ce champs une particule pouvait acquérir une masse non nulle mais je ne savais pas de quelle manière, que c'était en fait lié à l'accélération de cette dernière. Du coup ta réponse m'amène à me poser d'autres questions... sûrement un peu bêtes mais bon

Bien que pas encore prouvé, on suppose évidemment que ce champs existe :

Prenons l'exemple de la radioactivé beta+.
J'ai un proton en train de se désintégrer, le boson W se désintègre en neutrino électronique et un positron.
Au moment où il entre en jeu, a-t-il une masse nulle ? Et ensuite il est accéléré et acquière sa masse ?
Dans ce cas, pourquoi certains bosons ont-ils encore une masse nulle ? Je sais que le photon par exemple ne peut pas être accéléré, ni même ralenti. Qu'en est-il pour le gluon ? C'est la même chose ? Ou bien y a-t-il un autre facteur qui fait que ce dernier ne peut acquérir de masse non nulle ?

Sinon j'en conclu simplement qu'un gluon ou qu'un hypothétique graviton évoluent comme le photon à vitesse constante.

Merci pour tes réponses

[bongo1981]

Prenons l'exemple de la radioactivé beta+.
J'ai un proton en train de se désintégrer, le boson W se désintègre en neutrino électronique et un positron.
Au moment où il entre en jeu, a-t-il une masse nulle ? Et ensuite il est accéléré et acquière sa masse ?

Dans les détails, je ne sais pas exactement ce qui se passe. Mais dès que tu crées une particule, celle-ci acquiert une masse en fonction de sa constante de couplage avec le champ, puisque l'interaction avec ce champ se fait immédiatement.

Ce que je disais sur ce champ et l'éther c'est que ce champ n'a pas trop d'effet sur la particule quand elle est en translation rectiligne uniforme, mais dès lors qu'il y a une accélération.

Dans ce cas, pourquoi certains bosons ont-ils encore une masse nulle ?

Parce qu'ils n'interagissent pas avec le champ de Higgs (ça fait déplacer la question de la masse des particules, on ne sait toujours pas pourquoi elles ont telle ou telle masse).

Je sais que le photon par exemple ne peut pas être accéléré, ni même ralenti. Qu'en est-il pour le gluon ? C'est la même chose ? Ou bien y a-t-il un autre facteur qui fait que ce dernier ne peut acquérir de masse non nulle ?

Pour le gluon c'est compliqué. En fait c'est un boson d'une interaction : l'interaction forte, cependant cette interaction est très différente de l'électromagnétisme, le groupe de Lie est non abélien, ce qui implique des gluons chargés (en couleur), et ces gluons peuvent acquérir une masse en interagissant entre eux. C'est loin d'être simple. Et nous abordons des choses que je ne maîtrise vraiment pas bien du tout.

Sinon j'en conclu simplement qu'un gluon ou qu'un hypothétique graviton évoluent comme le photon à vitesse constante.

Merci pour tes réponses

[adagio]

Une ou deux questions surement trés bêtes car je n'ai pas vraiment bien compris cette news.
Qu'est ce qui crée ce boson de higgs ? ce sont les particules en accelération ?
Si c'est un boson de jauge est ce que cela veut dire que la masse est en fait le résultat d'une cinquieme force fondamentale ?

[bongo1981]

Une ou deux questions surement trés bêtes car je n'ai pas vraiment bien compris cette news.
Qu'est ce qui crée ce boson de higgs ? ce sont les particules en accelération ?

A partir du moment où tu as assez d'énergie cinétique, tu peux céer des particules à partir de collision. C'est pourquoi il faut un accélérateur aussi grand que le LHC, atteindre une énergie suffisante.

Si c'est un boson de jauge est ce que cela veut dire que la masse est en fait le résultat d'une cinquieme force fondamentale ?

En fait ce n'est pas un boson de jauge, il n'est pas émis par des particules, comme l'électromagnétisme ou une autre interaction. Cependant des particules interagissent avec lui. plus ielles interagissent plus elles sont massives.

Dans cette partie on parle aussi de l'interaction faible qui viole la symétrie de parité (elle n'agit pas de la même façon sur des particules gauches et des particules droites). Et lorsque l'on change de référentiel, on peut passer d'une particule gauche à une particule droite, le boson de Higgs doit pouvoir expliquer ce qui se passe fondamentalement.

[Khainyan]

J'ai plusieurs questions...
Si j'ai bien compris on ne considère plus la masse comme quelque chose de fondamental, d'inné mais comme quelque chose d'acquis: une particule ne subissant aucune accélération se comporte comme une particule sans masse (en d'autres termes on ne peut déterminer une masse sans accélération) on en déduit donc qu'une particule acquiert une masse en "présence" d'une accélération ( se comporte comme telle tout du moins).
Pourtant même au repos une particule a une masse non nulle (si celle ci est non nulle en présence d'accélération) question de conservation de l'énergie si je ne m'abuse... donc comment on explique la masse au repos?

On est content on a expliqué la masse... mais pour les autres caractéristiques on considèrent que elles tombent du ciel? ne devrait il pas y avoir un mécanisme similaire?

[adagio]

Une ou deux questions surement trés bêtes car je n'ai pas vraiment bien compris cette news.
Qu'est ce qui crée ce boson de higgs ? ce sont les particules en accelération ?

A partir du moment où tu as assez d'énergie cinétique, tu peux céer des particules à partir de collision. C'est pourquoi il faut un accélérateur aussi grand que le LHC, atteindre une énergie suffisante.

Merci, mais dans ma question je voulait dire dans l'univers, d'ou sortent ils ces bosons ? des fluctuations du vide ? ou viennent-ils du big bang ?

[Aldebaran]

Merci pour les infos bongo
@adagio : je pense qu'ils proviennent de la soupe primordiale même si les forces fondamentales se sont mises en action après.

On est content on a expliqué la masse... mais pour les autres caractéristiques on considèrent que elles tombent du ciel? ne devrait il pas y avoir un mécanisme similaire?

Pas con comme question la réponse m'interesse aussi (spin, charges ? caractéristique intrinsèque des particules?)

[Maulus]

Quel est le lien entre le boson et le champ de Higgs ?
Le boson est l'objet "mathématiques" qui traduit l'effet du champ sur la particule qui le parcours ??

[Aldebaran]

Boson = vecteur donc c'est comme le lien entre un photon et le champs électromagnétique, le boson de Higgs transmet le champs.

[adagio]

@adagio : je pense qu'ils proviennent de la soupe primordiale même si les forces fondamentales se sont mises en action après.

mais sur ce post on nous dit qu'il est instable viewtopic.php?f=9&t=17322, alors comment expliquer ce paradoxe ?

[Aldebaran]

A-t-on une idée de sa durée de vie?

[bongo1981]

J'ai plusieurs questions...
Si j'ai bien compris on ne considère plus la masse comme quelque chose de fondamental, d'inné mais comme quelque chose d'acquis:

Pas forcément... ça peut être inné aussi... sa constante de couplage avec le champ de Higgs par exemple.

une particule ne subissant aucune accélération se comporte comme une particule sans masse (en d'autres termes on ne peut déterminer une masse sans accélération)

Je pense que je me suis mal expliqué dans mes précédents postes. Une particule avec une masse ne se déplace pas à la vitesse de la lumière.

on en déduit donc qu'une particule acquiert une masse en "présence" d'une accélération ( se comporte comme telle tout du moins).

Le mécanisme avec le champ de Higgs n'est pas super clair pour moi.

Pourtant même au repos une particule a une masse non nulle (si celle ci est non nulle en présence d'accélération) question de conservation de l'énergie si je ne m'abuse... donc comment on explique la masse au repos?

Il faut creuser du côté de l'interaction avec le champ de Higgs.

On est content on a expliqué la masse...

Pour moi ce n'est pas expliqué, on se contente juste de dire : la masse est liée à la constante de couplage avec le champ de Higgs, qui dépend de la particule... on n'a fait que déplacer le problème.

mais pour les autres caractéristiques on considèrent que elles tombent du ciel? ne devrait il pas y avoir un mécanisme similaire?

Pour la charge par exemple, on peut penser à des géométries d'espace supplémentaire (c'est ce qui est expliqué dans la théorie des cordes).

[bongo1981]

Une ou deux questions surement trés bêtes car je n'ai pas vraiment bien compris cette news.
Qu'est ce qui crée ce boson de higgs ? ce sont les particules en accelération ?

A partir du moment où tu as assez d'énergie cinétique, tu peux céer des particules à partir de collision. C'est pourquoi il faut un accélérateur aussi grand que le LHC, atteindre une énergie suffisante.

Merci, mais dans ma question je voulait dire dans l'univers, d'ou sortent ils ces bosons ? des fluctuations du vide ? ou viennent-ils du big bang ?

Le boson de Higgs est partout, tout comme les électrons virtuels et photons virtuels. Ils apparaissent quelque part et disparaissent.

[bongo1981]

Boson = vecteur donc c'est comme le lien entre un photon et le champs électromagnétique, le boson de Higgs transmet le champs.

Non
Boson = particule de spin entier
Fermion = particule de spin demi entier.

Le boson de Higgs est très instable, on ne l'observe pas directement, mais seulement les produits de sa désintégration.

[bongo1981]

Quel est le lien entre le boson et le champ de Higgs ?
Le boson est l'objet "mathématiques" qui traduit l'effet du champ sur la particule qui le parcours ??

Le même lien entre photon et champ électromagnétique.

[fripon79]

On est dans une époque d'obscurantisme : il y a les initiés qui utilisent un jargon spécial incompréhensible, qui dépensent l'argent de la communauté en recherches inutiles (oui je sais c'est pour demain depuis 100 ans...) et les autres qui triment le 1/5 de la population qui gagne sa vie en soulageant la société et en lui apportant amour, et réconfort... vous n'impressionnerez pas les hommes libres !

[Maulus]

On est dans une époque d'obscurantisme : il y a les initiés qui utilisent un jargon spécial incompréhensible, qui dépensent l'argent de la communauté en recherches inutiles

Ya surtout des abrutis qui cherche pas à comprendre et qui malheureusement ont parfois une grande gueule.
J'en ai connu des cons, mais au moins ils se cachaient, ils restaient discret !

[bongo1981]

Continue à trimer, n'utilise pas de tracteur, ni de téléphone portable, ni d'ordinateur, ni d'électronique, ni de fardier à vapeur, ni de télévision (cathodique ou écran plat).
C'est bien grâce aux recherches scientifiques que ta vie s'améliore, alors retourne te cacher dans ton trou espèce de troll.