Physique des particules : nouveaux résultats sur le boson de Higgs

moi qui ne comprend rien a ce charabia!! expliquez moi qu'est-ce qui changera quant on aura trouvé le boson de higgs

La réponse à ta question est dans le texte :

(1) Le « modèle standard », qui rassemble toutes les connaissances théoriques, expérimentalement confirmées, sur les constituants élémentaires de la matière et sur leurs interactions, est élaboré dans les années 70. Ce « modèle » prédit l’existence du boson de Higgs qui interagit avec d’autres particules pour leur conférer une masse. Le mécanisme qui donne la masse aux particules est encore inconnu et la découverte du boson de Higgs serait un pas en avant fondamental pour élucider ce mystère.

Bouh Michel tu oublie l'IN2P3 ! Le CEA est un des participants, mais en France, il y a aussi l'IN2P3 : l'Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules, qui lui est attaché au CNRS. C'est pas bien d'en oublier une grosse partie ! En plus l'ancien chef D0 france est maintenant directeur de mon labo, et c'est pas un CEA...

Pour loplop005 : Ca ne va rien changer du tout pour toi, pas directement disons. Ca va juste faire qu'on sera bien embêté, nous les physiciens des particules, parce qu'on aura un modèle qui marche vachement bien, mais qui explique pas des trucs super important genre la gravitation !

Oswald si tu est dans le domaine, j'aimerai avoir ton avis sur une question de physique fondamentale qui me préoccupe énormement.

Toute la physique repose entre autre sur "continuum espace-temps".
Peut être la "Gravitation quantique à boucles" proposé par Carlo Rovelli et Lee Smolin donne une vision du "continuum espace-temps" un peu différente, mais sans la remettre véritablement en cause.

Je pense pour ma part que le "continuum espace-temps" est une notion pré-supposé et non démontré qui est la source de tout le bloquage théorique de la physique depuis les années 30.

J'aimerais savoir si tu as connaissance d'une expérience qui ait définitivement prouvé la continuité de l'espace et du temps.

La gravitation à boucles a justement pour conséquence la non-continuité de l'espace-temps (quantification de sufaces et volumes, et donc a fortiori de l'espace).

Pour l'heure, aucune expérience ne vient infirmer l'hypothèse du continuum. (Peut-être l'observation d'évènements violents ? des expériences sur la variation de la vitesse de la lumière ? la coupure GZK ?)

Pour ceux que ça interesse, voici un paradoxe de mon cru qui ne se résoud que dans un "discontinuum espace-temps" :

Le Paradoxe "du doigt et du mur" :

Avec mon doigt j'ai touché un mur. Rétrospectivement, j'admet les axiomes suivants :

1- que mon doigt et le mur existe
2- pour ces objets (mon doigt et le mur) il ne peut y avoir que 2 états exclusif :
soit l'état "hors contact" : "je ne touche pas le mur"
soit l'état "contact" : "je touche le mur"
3- il a existé un dernier instant Ta "ou je ne touchait pas le mur"
4- il a existé un premier instant Tb "ou j'ai touché le mur"

Y a t'il eut une durée non nulle entre Ta et Tb (aussi petite soit elle) ?

Réponse "Non" : Ta=Tb et alors on viole la causalité en niant l'axiome numéro 2.
Réponse "Oui" : Cette durée est la preuve qu'il n'y a pas de "continuum espace-temps" (l'espace-temps est à l'échelle microscopique discontinu).

Dans le même genre, j'ai aussi un truc : un mobile est au repos dans un référentiel, et d'un coup on active son moteur. Et il a donc une vitesse non nulle. Ya donc discontinuité de la vitesse (et donc du temps si on considère que le deplacement est lui continu).

Pour ta question, je ne suis pas théoricien ! Mais alors pas un brin. Je connais Rovelli pour avoir eu un cours de RG de lui, mais sa théorie, ca ne me dis rien du tout.
Et pour une expérience, je n'en sais pas plus... Désolé.

Pour Oswald: l'IN2P3 est cité en début de news

Michel
Ce collisionneur installé au Cern à Genève, dont la puissance dépassera le Tevatron...

En tant que Genevois je me permettrai de dire: c'est nous qui avons le plus gros

Michel
Pour Oswald: l'IN2P3 est cité en début de news

Certe, mais je vois pas l'interêt de mettre en avant le SPP...

moi qui ne comprend rien a ce charabia!! expliquez moi qu'est-ce qui changera quant on aura trouvé le boson de higgs

Je pense la même chose. Je veux en savoir plus sur Higgs boson.Can vous recommander des livres à ce sujet?
merci beaucoup!

Tu peux déjà lire ce dossier : Les enjeux du LHC (Large Hadron Collider)

voici une explication du boson de higgs :

Inventé par un japonais du nom de Yukawa dans les années 1930 il aura le Nobel pour ça...
cette théorie est appelée " le modèle standart " ,
qui fait partie de la "physique des particules "

On y postule que toutes les interactions de la natures se passent par l'échange de particules (il n'y existe pas de champs !)
les particules qui caractérisent l'équivalent de la masse ou les champs magnétique etc... s'appellent des bosons !
On a inventé se modèle car au niveau du noyau atomique et a des échèles inférieures , rien ne marche aisément
ni l'électromagnétisme rien ..
Le concept de boson est redoutable car il marche très bien
on a deja decouvert plusieurs bosons qui caractérisent les forces électromagnétiques et nucleaires
Z, W+ W+ ..... découvertes pour partie au CERN au fameux LEP 1 et 2 aujourd'hui c'est le LHC qui succède au LEP .

Il nous manque quelques bosons , pour être précis 2: pour décrire la gravité qui sera le graviton (g)
et aussi le boson de Higgs (H) le boson de Higs qui lui modélise quand une masse apparait ou disparait .

Par exemple: un photon se déplace dans le vide
si son énergie lui permet il peu aisément crée une paire d'électrons et anti électrons
et comme ses 2 particules sont de charges opposée elles vont s'attirer
jusqu'à s'annihiler et ça redonne un photon .
Ce phénomène s'appelle "la créations de paires" .
Comme un photon n'a pas de masse mais des électrons et anti électrons, si .
il faut en crée et la supprimer au bon moment !
c'est le boulot du boson de Higgs de créer cette masse et la supprimer quand il le faut .

cool non

arf...
y a du boulot...

A noter que les physiciens ne recherchent pas forcément un boson à proprement dit mais du moins le mécanisme de Higgs, que ce soit un boson ou une autre explication permettant de comprendre comment les particules ont pu acquérir une masse non nulle.

rob
voici une explication du boson de higgs :

Inventé par un japonais du nom de Yukawa dans les années 1930 il aura le Nobel pour ça...

Pas tout à fait...
Effectivement le physicien japonais Hideki Yukawa travaillait bien dans la physique des particules, mais son domaine était l'interaction forte. Constatant la stabilité du noyau, composé de charges positives (les protons) et de charge neutre (les neutrons), Yukawa a résolu l'équation de Klein-Gordon pour obtenir le potentiel de Yukawa : f(r) = V/r ＊ exp(-r/R_0) où R_0 dépend de la masse du champ considéré.
Comme la portée des forces nucléaires est de l'ordre de 1e-15 mètre, Yukawa a prédit l'existence d'un boson de masse entre 100 et 200 MeV. La découverte du muon s'est faite rapidement, mais ce n'était pas la particule de Yukawa. Un peu plus tard l'on découvrait le pion (en fait les 3 types de pions prévu par Yukawa).

rob
cette théorie est appelée " le modèle standart " ,

et non Yukawa n'est pas tout seul à avoir engendrer le modèle standard. Il y a eu un nombre importants de physiciens, dont les principaux sont : Dirac, Pauli, Feynman, Schwinger, Tomonaga, t'Hooft, Weinberg, Salam, Glashow, etc... le modèle standard n'a pas été porté par un seul homme (comme la relativité), mais par toute une génération de physiciens.

rob
qui fait partie de la "physique des particules "

la théorie quantique des champs (Quantum Field Theory), qui est le formalisme lagrangien de la physique quantique relativiste.

rob
On y postule que toutes les interactions de la natures se passent par l'échange de particules (il n'y existe pas de champs !)

Non, il n'y a pas besoin de le postuler, lorsque l'on modélise l'échange d'un photon entre deux électrons, la force électromagnétique apparaît par magie. La puissance de ces théories est qu'il n'y a pas besoin de postuler cela.
Les particules échangées sont des bosons virtuelles. Le seul postulat est de supposer les lois de la physique invariante locale par le groupe de symétrie U(1) pour l'électromagnétisme, SU(2) pour les forces électro faibles, SU(3) pour la chromodynamique quantique.

Les champs sont toujours là, sauf qu'en théorie quantique, tous les champs sont quantifiés, et chaque champ a sa particule (ou ses particules).

rob
les particules qui caractérisent l'équivalent de la masse ou les champs magnétique etc... s'appellent des bosons !

Non !!!
Les particules transportant les forces fondamentales sont des bosons (photon pour la force électromagnétique, intermédiaires pour la force faible, gluons pour l'interaction de couleur, les mésons pour la résultante des interaction forte entre baryons).

rob
On a inventé se modèle car au niveau du noyau atomique et a des échèles inférieures , rien ne marche aisément
ni l'électromagnétisme rien ..
Le concept de boson est redoutable car il marche très bien
on a deja decouvert plusieurs bosons qui caractérisent les forces électromagnétiques et nucleaires
Z, W+ W+ ..... découvertes pour partie au CERN au fameux LEP 1 et 2 aujourd'hui c'est le LHC qui succède au LEP .

Bah y a des phénomènes d'effervescence du vide quantique... et les prédictions de la théorie quantique des champs arborent une précision qui atteint 12 décimales (moment magnétique de l'électron par exemple).

rob
Il nous manque quelques bosons , pour être précis 2: pour décrire la gravité qui sera le graviton (g)
et aussi le boson de Higgs (H) le boson de Higs qui lui modélise quand une masse apparait ou disparait .

Pas tout à fait, le graviton est postulé par toutes les théories étendant le modèle standard, mais n'a pas de cadre théorique cohérent qui le décrit.
Le boson de Higgs ne modélise pas une masse... le boson de Higgs est la composante fondamentale d'un champ scalaire : le champ de Higgs, qui a une valeur non nulle à basse énergie. Ce champ intéragit différemment avec les particules connues, et s'oppose à leur accélération. Ce champ pourrait être à l'origine de l'inertie, et aurait des connections avec la gravitation et l'énergie du vide (que l'on appelle énergie sombre).

rob
Par exemple: un photon se déplace dans le vide
si son énergie lui permet il peu aisément crée une paire d'électrons et anti électrons
et comme ses 2 particules sont de charges opposée elles vont s'attirer
jusqu'à s'annihiler et ça redonne un photon .
Ce phénomène s'appelle "la créations de paires" .
Comme un photon n'a pas de masse mais des électrons et anti électrons, si .
il faut en crée et la supprimer au bon moment !
c'est le boulot du boson de Higgs de créer cette masse et la supprimer quand il le faut .

cool non

mouais mouais... le champ de Higgs baigne tout l'univers, et c'est son interaction avec des particules qui leur confère une masse.

Merci bongo pour les réctifications

Pour être précis le modèle standart est une théorie complète
et on sait précisément les bosons que l'on cherche , il n'y a aucun autre mécanisme possible.
contrairement a d'autres théories physique qui sont évolutives elles...
Ensuite cette théorie n'est pas une théories des champs !
On parle souvent de champs scalaires ce terme est litigieu et intellectuellement faux car ce n'est pas une théorie des champs
ne l'utilisez jamais , ici se sont des particules qui se déplacent.

J'aurais plutôt penché pour dire que c'est une théorie incomplète qui a besoin d'être ettofée.
Les particules dans le modèle standard ont une masse nulle. Prenons l'exemple des neutrinos que l'on pensait sans masse alors qu'en réalité ils ont bel et bien une masse non nulle.
Ils savent qu'ils cherchent le boson de Higgs pour justement réajuster le modèle mais qui sait ce qu'ils vont trouver ensuite ?
Cette découverte amènera peut-être les physiciens à trouver d'autres particules ?
Comme dit plus haut, ce peut tout à fait être un autre mécanisme que celui assimilé aux bosons. Quoi que ce soit, il y a "quelque chose" qui confère une masse non nulle aux particules.

petits commentaire essentiels
désolé de te décevoir bongo mais tu te trompe .

les vrai calculs du modèle standart je les ai faits
je considère savoir de quoi je parle !
j'ai fait les calculs de brisure de symétrie de higgs !!!
faux pas essayer de baratiner fort d'une culture générale fausse , même si tu es rempli de bonne volonté
la presse baratine ,les journalistes scientifique n'y connaissent souvent rien mais certains chercheur
ne sont pas spécialistes et se gourent ..

déjà Yukawa a inventé le modelée standart et les autres ont suivi !!!
il a prédit l'existence de mésons et des bosons c'était le premier donc
il l'a inventé 'pas de révisionnisme historiques svp ..
d'où son Nobel au gars !!
après toute la communauté scientifique a suivi !Feynman et autres ...

ensuite ce n'est pas de la qed ni rien de tout ca !!
la théorie quantique des champs (Quantum Field Theory), qui est le formalisme
lagrangien de la physique quantique relativiste.

la création de paire personne a dit que la force électromagnétique existait pas !
juste qu'au niveau quantique les particules font le trajets
deux électron et anti électron subissent la force électromagnétique car on a
le boson, le photon qui arrive et c'est boson , le photon qui repart ...c'est juste !

quand tu dit

Non !!! Les particules transportant les forces fondamentales sont des bosons (photon pour la force électromagnétique, intermédiaires pour la force faible, gluons pour l'interaction de couleur, les mésons pour la résultante des interaction forte entre baryon

pourtant c'est ce que je dit !je vois pas pourquoi tu dit "non !! "

faut pas confondre les théories le graviton est décrit par le modèle standart
et si le graviton lui était différents ont serai dans ' la gravitation quantique
et la il y a 8000 théories différentes !mais rien ne dit qu'il sera décrit autrement pour le momment

il ne baigne pas tout l'univers ce n'est pas un champs !!
le champs de higgs apparait et disparait a volonté ...
tout les phénomènes quantiques apparaissent spontanément un peu partout
comme le big bang ..

rob
Pour être précis le modèle standart est une théorie complète

S'il te plaît, standard est avec un "d" et pas un "t"...
Qu'est-ce que tu entends par complète ? Si c'est le terme patchwork, là je suis d'accord.
Deci-delà on rajoute un petit groupe SU(2), un groupe SU(3), une génération de quarks, puis une autre, et une autre, et on calque les leptons pareil...
Comme le dit bien zevenerable, le neutrino a une masse ? oh bah très bien ! On le rajoute...
Il manque la gravitation à l'appel.
On a une vingtaine de paramètres... Le modèle standard est tout sauf complet.

rob
et on sait précisément les bosons que l'on cherche ,

il reste le boson de Higgs, mais le modèle standard n'explique pas tout.

rob
il n'y a aucun autre mécanisme possible.

Justement si, le modèle standard ne contraint en rien le mécanisme de Higgs...

rob
contrairement a d'autres théories physique qui sont évolutives elles...

Parce que ceux-là sont encore en cours d'élaboration, et justement, l'on recherche une théorie avec plus de contrainte, permettant d'imposer un champ scalaire de tel type plutôt qu'un autre, prédisant leurs nombres etc... Sais-tu que le mécanisme de Higgs requiert 2 champs de Higgs complexes ? Soit 4 champs, mais seulement un seul observable ? Si ça se trouve il y en a plus...

rob
Ensuite cette théorie n'est pas une théories des champs !

C'est quoi alors ?

rob
On parle souvent de champs scalaires ce terme est litigieu et intellectuellement faux car ce n'est pas une théorie des champs
ne l'utilisez jamais , ici se sont des particules qui se déplacent.

pourquoi faux ? qu'est-ce qu'un champ ?
Les particules ne se déplacent pas, justement en mécanique quantique il n'y a pas de trajectoire, chaque particule est décrite par un champ (champ de vitesse, champ de position, etc...)

rob
les vrai calculs du modèle standart je les ai faits
je considère savoir de quoi je parle !
j'ai fait les calculs de brisure de symétrie de higgs !!!
faux pas essayer de baratiner fort d'une culture générale fausse , même si tu es rempli de bonne volonté
la presse baratine ,les journalistes scientifique n'y connaissent souvent rien mais certains chercheur
ne sont pas spécialistes et se gourent ..

Je suis très loin d'être un spécialiste, mais ici j'ai vu pas mal de manque de rigueur, que ce soit certains concepts, ou termes mal agencés. Je ne suis pas là pour chercher qui a raison ou tort, tout ce qui m'intéresse, c'est creuser les sujets, et apporter ce que je sais, ou crois savoir.

rob
déjà Yukawa a inventé le modelée standart et les autres ont suivi !!!

Là je ne suis pas du tout d'accord...
Le modèle standard a été co-développé par toute une génération.
Chacun a mis sa pierre, Dirac comme précurseur, et beaucoup d'autres introduisant des idées de symétrie de jauge, l'importance des théorie de Yang-Mills et les symétries de jauge, les problèmes des infinis, les bosons de masse non nulle, etc...
Je le répète encore, mais on doit sûrement diverger sur les termes utilisés, pour moi le modèle standard sous sa forme actuelle a été développée par une bonne génération de physicien (Yukawa n'a rien fait en QED QCD, théorie GSW, mécanisme de brisure spontanée de symétrie).

rob
il a prédit l'existence de mésons et des bosons c'était le premier donc
il l'a inventé 'pas de révisionnisme historiques svp ..
d'où son Nobel au gars !!
après toute la communauté scientifique a suivi !Feynman et autres ...

Non le cadre était loin d'être établi, ne minimise pas les travaux des physiciens qui sont arrivés après.

rob quand tu dit

Non !!! Les particules transportant les forces fondamentales sont des bosons (photon pour la force électromagnétique, intermédiaires pour la force faible, gluons pour l'interaction de couleur, les mésons pour la résultante des interaction forte entre baryon

pourtant c'est ce que je dit !je vois pas pourquoi tu dit "non !! "

c'était une réponse à :

les particules qui caractérisent l'équivalent de la masse ou les champs magnétique etc... s'appellent des bosons !

je ne comprends pas la phrase...

rob
faut pas confondre les théories le graviton est décrit par le modèle standart

Euh... tout dépend ce que tu entends par décrire...
Si tu dis particule de masse nulle de spin 2... certes...
Mais je suis désolé, ce n'est pas une description, puisque le modèle standard est incapable de décrire l'émission d'un graviton par un électron par exemple et l'absorption d'un autre... (enfin... de gérer les différents diagramme de Feynman non abélien).

rob
et si le graviton lui était différents ont serai dans ' la gravitation quantique
et la il y a 8000 théories différentes !mais rien ne dit qu'il sera décrit autrement pour le momment

Comment le graviton pourraît avoir une masse différente de 0 et un spin différent de 2 ? toutes les théories basées sur la théorie des champs prédisent ces propriétés qui n'ont pas été observées.

rob
il ne baigne pas tout l'univers ce n'est pas un champs !!

Là j'ai loupé un cours, il faudrait que tu m'expliques... si le champ de Higgs n'est pas un champ c'est quoi alors ?

rob
le champs de higgs apparait et disparait a volonté ...
tout les phénomènes quantiques apparaissent spontanément un peu partout
comme le big bang ..

C'est vraiment pas rigoureux...
Le champ de Higgs est partout, il est décrit par une fonction qui dépend du point, là où le champ de Higgs s'annule, les particules n'ont pas de masse, là où le champ est différent de 0, les particules acquièrent une masse en intéragissant avec ce champ qui est partout.
Ta phrase fait trop mystique... et la physique n'a pas besoin de ça.

J'ai la malchance d'être bigleux d'où certaines fautes j'en suis dsl
et ensuite je tien a préciser que si je met des "!" c'est par enthousiasme je ne cherche pas
a être blessant ,comme Isabelle me la fait souligner.
(ms= modèle standard ici )

Lorsque tu parle de groupe:
le MS est décrit dans U(1) x su(2) x so(3)
et non pas su(3) ..
c'est ce qu'on appelle "l'algèbre du modèle standard"

Quand je dit que le modèle standard est "complet" c'est parce qu'il décrit toute la physique connue.
Il reste l'inconnue , le vide qu'est ce que c'est ? ou l'origine du big- bang il y a la GUT
théorie de grande unification...
ou existe t"ils d'autres particules? par ex SUSY super symétrie en proposent..
existe il d'autres dimensions ? SUSY en propose également

Pour le moment le MS est décrit dans un espace a 3 dimensions plus le temps.

"champs" est un mot qui veut dit que des trucs se propagent : comme un fluide permanent ,ce qui est physiquement faux!
Il n'y a que des particules qui se déplacent ce n'est donc pas un champs !

Ensuite Heisenberg a dit on ne peu pas connaitre la position et l'énergie d'une particule à la fois ,
ton discours n'en tien pas compte ,
l'énergie est lié au Lagrangiens je te le rappel ....

Je constate malheureusement tu déforme mes propos en coupant des phrases
et les vidant de leurs sens ,elles n'ont comme sens que ce que j'ai écrit !

Ensuite quand au neutrinos non seulement ils ont une masse mais leurs saveurs changent
qu'ils aient une masse ou pas.... le MS n'est pas violé .

rob
Lorsque tu parle de groupe:
le MS est décrit dans U(1) x su(2) x so(3)
et non pas su(3) ..
c'est ce qu'on appelle "l'algèbre du modèle standard"

Il m'a toujours semblé que la chromodynamique quantique était décrit par SU(3) je fais erreur ?

rob
Quand je dit que le modèle standard est "complet" c'est parce qu'il décrit toute la physique connue.

je suis désolé mais cette phrase ne veut pas dire grand chose, c'est comme quand je dis "Je suis toujours calme, seulement quand je ne suis pas violent", ou "J'ai toujours raison quand je n'ai pas tort"...

rob
Il reste l'inconnue , le vide qu'est ce que c'est ? ou l'origine du big- bang il y a la GUT
théorie de grande unification...

Là je ne suis pas d'accord... là tu mélanges deux choses :

• les faits, phénomènes etc... avérés, tel le big bang ou la structure quantique du vide
• les théories postulées : GUT ou SUSY

rob
ou existe t"ils d'autres particules? par ex SUSY super symétrie en proposent..
existe il d'autres dimensions ? SUSY en propose également

Je suis loin d'être un spécialiste, mais il me semble que SUSY désigne une symétrie : la supersymétrie (à chaque boson correspond un fermion avec les mêmes propriétés, sauf le spin bien sûr), et ça n'a rien avoir avec les dimensions de l'espace... mais j'ai sûrement de graves lacunes...

rob
Pour le moment le MS est décrit dans un espace a 3 dimensions plus le temps.

"champs" est un mot qui veut dit que des trucs se propagent : comme un fluide permanent ,ce qui est physiquement faux!
Il n'y a que des particules qui se déplacent ce n'est donc pas un champs !

Je croyais que champ caractérisait une grandeur, qui peut être scalaire, vectoriel ou tensoriel ou ce que tu veux qui a une valeur donnée en un point donné en un instant donné.
C'est quoi un fluide permanent ?

rob
Ensuite Heisenberg a dit on ne peu pas connaitre la position et l'énergie d'une particule à la fois ,

Je le répète encore... je suis très loin d'être un spécialiste, mais il me semblait que les inégalités de Heisenberg provient de la structure mathématique de la théorie quantique décrivant des fonctions d'onde ayant des variables complémentaires : position et quantité de mouvement, temps et énergie (en fait ce sont des descriptions équivalentes moyennant une transformée de Fourier).

rob
ton discours n'en tien pas compte ,

J'en parlais pas du tout, et je n'avais pas besoin d'en parler... à moins que ?

rob
l'énergie est lié au Lagrangiens je te le rappel ....

Je vais avoir l'air de chipoter... mais le Lagrangien décrit l'action... et le Hamiltonien l'énergie, l'un est une équation première du mouvement, l'autre une équation aux dérivées secondes... enfin je ne suis pas du tout spécialiste...
D'ailleur l'un se transforme en l'autre par une transformation de Legendre si ma mémoire est bonne...

rob
Je constate malheureusement tu déforme mes propos en coupant des phrases
et les vidant de leurs sens ,elles n'ont comme sens que ce que j'ai écrit !

Ensuite quand au neutrinos non seulement ils ont une masse mais leurs saveurs changent
qu'ils aient une masse ou pas.... le MS n'est pas violé .

Non mais c'est incomplet... puisque ce sont des phénomènes que le MS ne prend pas en compte et que l'on doit rajouter...

tiens vexe Bongo ?

Fred qui reviendra lire + tard

Moi je dirais que la pertinence d'un développement est influencé par la qualité d'expression de l'intervenant.