PartagerQuête du Boson de Higgs : la dernière ligne droite ?
En mars 2012, des physiciens du Tevatron, le collisionneur de particules du Fermilab situé près de Chicago ont fait savoir que des données recueillies pouvaient laisser entendre l’existence du boson de Higgs. De plus, les résultats coïncident avec ceux du Grand Collisionneur de Particules (LHC), publiés par le CERN en décembre 2011.
En Mars 2012, des physiciens du Tevatron, le collisionneur de particules du Fermilab situé près de Chicago ont fait savoir que des données recueillies pouvaient laisser entendre l’existence du boson de Higgs. De plus, les résultats coïncident avec ceux du Grand Collisionneur de Particules (LHC), publiés par le CERN en décembre 2011. Des excès statistiques dans les données collectées au Tevatron indiqueraient l’existence possible d’une particule d’une masse comprise entre 115 et 135 giga-electronvolts (GeV). Les chercheurs du CERN ont annoncé des résultats suggérant un boson de Higgs d’une masse comprise entre 124 et 126 GeV.
Le Tevatron a mis fin à sa dernière série d’essais en septembre 2011, laissant une quantité colossale de données à analyser. Le niveau de certitude de l’existence du boson de Higgs atteint par les résultats était de 2,2 sigma ; en d’autres termes il y a une chance sur 36 que l’anomalie observée soit le fait d’une simple coïncidence. Selon des rumeurs entendues en décembre dernier, les niveaux de certitude statistique des expériences ATLAS et CMS du Cern atteignaient des niveaux de 2,5 à 3,5 sigma. En physique, un niveau de 3 sigma est considéré comme une observation, tandis qu’un niveau minimum de 5 sigma est nécessaire pour qu’on puisse parler de découverte à proprement parler. Les données d’ATLAS excluent la possiblité de gammes de masse allant jusqu’à 122,5 GeV, alors que les données du Tevatron excluent les masses plus importantes, comprises entre 147 et 179 GeV, ce qui est totalement cohérent avec les informations du LHC indiquant un boson de Higgs comparativement « léger ».
La recherche se focalise sur les « canaux de désintégration » : les particules les plus importantes se décomposent en particules plus légères après avoir été produites grâce aux collisions dans les accélérateurs de particules. Le boson de Higgs peut se décomposer en plusieurs sortes de particules, avec divers degrés de probabilité. Les expériences du LHC concernaient principalement la production de photons. Celles d’ATLAS, sur le scénario de décomposition le plus probable en décembre, puis ont produit une très grande quantité de données sur divers canaux de décomposition présentant une faible possibilité de révéler la présence du boson. L’expérience de CMS a amélioré de façon spectaculaire la recherche d’un canal en particulier, montrant le boson de Higgs, se décomposant en paires de rayons gamma. Les données du Tevatron provenaient de la production de quarks et d’anti-quarks bottom. Selon Jim Siegrist, Directeur associé de la Science for High Energy Physics du Département Américain de l’Energie, ceci « démontre l’importance continue de mesures indépendantes ».
Le boson de Higgs est le chaînon manquant dans la théorie prédominante en physique des particules, connue comme le Modèle Standard, et explique comment les particules sont dotées de masse : après le Big Bang, une force invisible connue sous le nom de « champ de Higgs » s’est formée en même temps que sa particule associée. C’est ce champ qui confèrerait de la masse aux particules fondamentales formant les atomes, les empêchant de filer à travers le cosmos à la vitesse de la lumière. L’effet du champ de Higgs sur les particules a été comparé à la façon dont une foule de photographes s’agglutine autour d’une star, créant une résistance aux mouvements de celle-ci.
On prévoit que le LHC produira trois fois plus de données en 2012 qu’en 2011. Selon, Dr Tony Weidberg, un physicien d’Oxford travaillant au détecteur ATLAS du LHC, on pourrait soit considérer avoir découvert ou exclu l’existence de la particule, deux options tout aussi intéressantes.
BBC News 7 mars 2012 et 13 décembre 2011
Le Tevatron a mis fin à sa dernière série d’essais en septembre 2011, laissant une quantité colossale de données à analyser. Le niveau de certitude de l’existence du boson de Higgs atteint par les résultats était de 2,2 sigma ; en d’autres termes il y a une chance sur 36 que l’anomalie observée soit le fait d’une simple coïncidence. Selon des rumeurs entendues en décembre dernier, les niveaux de certitude statistique des expériences ATLAS et CMS du Cern atteignaient des niveaux de 2,5 à 3,5 sigma. En physique, un niveau de 3 sigma est considéré comme une observation, tandis qu’un niveau minimum de 5 sigma est nécessaire pour qu’on puisse parler de découverte à proprement parler. Les données d’ATLAS excluent la possiblité de gammes de masse allant jusqu’à 122,5 GeV, alors que les données du Tevatron excluent les masses plus importantes, comprises entre 147 et 179 GeV, ce qui est totalement cohérent avec les informations du LHC indiquant un boson de Higgs comparativement « léger ».
La recherche se focalise sur les « canaux de désintégration » : les particules les plus importantes se décomposent en particules plus légères après avoir été produites grâce aux collisions dans les accélérateurs de particules. Le boson de Higgs peut se décomposer en plusieurs sortes de particules, avec divers degrés de probabilité. Les expériences du LHC concernaient principalement la production de photons. Celles d’ATLAS, sur le scénario de décomposition le plus probable en décembre, puis ont produit une très grande quantité de données sur divers canaux de décomposition présentant une faible possibilité de révéler la présence du boson. L’expérience de CMS a amélioré de façon spectaculaire la recherche d’un canal en particulier, montrant le boson de Higgs, se décomposant en paires de rayons gamma. Les données du Tevatron provenaient de la production de quarks et d’anti-quarks bottom. Selon Jim Siegrist, Directeur associé de la Science for High Energy Physics du Département Américain de l’Energie, ceci « démontre l’importance continue de mesures indépendantes ».
Le boson de Higgs est le chaînon manquant dans la théorie prédominante en physique des particules, connue comme le Modèle Standard, et explique comment les particules sont dotées de masse : après le Big Bang, une force invisible connue sous le nom de « champ de Higgs » s’est formée en même temps que sa particule associée. C’est ce champ qui confèrerait de la masse aux particules fondamentales formant les atomes, les empêchant de filer à travers le cosmos à la vitesse de la lumière. L’effet du champ de Higgs sur les particules a été comparé à la façon dont une foule de photographes s’agglutine autour d’une star, créant une résistance aux mouvements de celle-ci.
On prévoit que le LHC produira trois fois plus de données en 2012 qu’en 2011. Selon, Dr Tony Weidberg, un physicien d’Oxford travaillant au détecteur ATLAS du LHC, on pourrait soit considérer avoir découvert ou exclu l’existence de la particule, deux options tout aussi intéressantes.
BBC News 7 mars 2012 et 13 décembre 2011