Bonjour à tous,

Demain matin (4 juillet) la chasse au boson de Higgs va peut-être toucher à la fin de sa phase I. Le boson de Higgs est une particule-clef du Modèle Standard de la physique des particules, en lien direct avec la "brisure" des interactions (forces fondamentales) électromagnétiques et faibles mais également avec l'origine de la masse de toutes les particules que nous connaissons, comme l'électron et les constituants du noyau atomique.

Vu son importance (et le fait que cela soit la seule pièce manquante du Modèle Standard), cette particule est activement recherchée au LHC, le grand collisionneur de protons du CERN, et demain nous aurons des nouvelles fraîches sur le statut des recherches, sachant que les rumeurs portent sur une confirmation de la présence d'une particule qui ressemble au boson de Higgs prédit par le Modèle Standard à une masse de 125-126 GeV...

Ce topic pourrait être l'occasion de clarifier la nature du boson de Higgs, de discuter des recherches menées au LHC, des résultats de demain et de leurs implications pour la physique des particules d'après-demain.

Elentar

Bonjour,

Voilà quelques liens qui pourront intéresser plus d'un.

CERN : Live du CERN : http://webcast.web.cern.ch/webcast/play_higgs.html

Bulletin du CERN : http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBull [...] 1459454?ln=fr

http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBull [...] 1459460?ln=fr

Twitter du CERN : https://twitter.com/#!/cern_fr/

En espérant que cela puisse intéresser.

Pour ajouter quelques informations, voici le flux live webcast du CERN qui diffuse actuellement la conférence.
Le CERN a aussi publié un communiqué de presse à propos de l'évènement.
Sinon, des articles de presse sont d'ores et déjà disponibles un peu partout sur les sites internet scientifiques.

Note : dépassé de peu par ColasV

Notons bien que les chercheurs n'ont pas annoncé la découverte du Boson de Brout-Englert-Higgs (Redde Caesari quae sunt Caesaris), mais ont annoncé la découverte d'un boson ressemblant fortement au Higgs, dans la région autour de 125-126 GeV. De plus, les données collectées en 2012 n'ont pas encore toutes été analysées, mais ce sera chose faite à la fin du mois.

La conférence se conclut sur "As layman I would say, 'I think we have it : Je voudrais dire comme Layman, 'Je crois que nous l'avons'. L’ère du Higgs a commencé. Nous n'en sommes qu'au début. Plus de données = plus de résultats."

Cependant, personne ne peut cacher que nous venons de prendre l'hypothèse de l'existence du boson de Higgs, avec toutes ses implications sur la future physique "moderne". Par contre, souvenez vous que la quête du boson de Higgs n'était pas le seul but du LHC.

Ceux qui veulent créer une news communautaire y sont bien entendu invités, mais il y aura beaucoup de travail et de choses à raconter.

Bon ben 125GeV quoi... Rien de bien excitant au final.

C'est pas tous les jours qu'on découvre une particule. Et puis 125-126 GeV ça nous dit quand même beaucoup sur la physique au-delà du modèle standard ; maintenant l'enjeu est de vérifier canal par canal que les désintégrations observées du Higgs correspondent bien à celles prédites par le modèle standard. Actuellement les deux expériences observent un excès (non-significatif) dans le canal diphoton (désintégration du Higgs en deux photons).

C'est surtout rien de plus que ce qui avait été annoncé en décembre. D'où mon commentaire. Les résultats convergent vers la valeur déjà annoncée et il faudra beaucoup plus de données pour pouvoir aller au-delà du modèle standard.

Sinon, cette conférence à démontrer que l'on peut faire une présentation en power point avec des couleurs dignes d'un webaster pré-pubère de 1995 avec une police comic sans MS. Respect.

Oui mais bon, en décembre c'était des indices intrigants, là des observations concordantes très convaincantes. C'est normal que les "découvertes" soient un peu tièdes vu qu'ils présentent les résultats dès que les données sont disponibles (sinon on leur en voudrait d'ailleurs), du coup ça n'avance qu'à petits pas du statut de "simple indice" à "découverte"...
Côté expérimental ils ont des raisons d'être contents, c'était le but n°1 de la machine ; côté théorique c'est forcément moins enthousiasmant et il aurait été plus excitant (mais difficile à faire passer comme une bonne nouvelle politiquement) de ne rien trouver du tout. Pour que tout le monde soit content il faudrait maintenant découvrir des choses probantes au-delà du Modèle Standard.

Pour la forme, le talk d'ATLAS faisait très mal aux yeux mais le speaker était meilleur, amha.

Il reste encore le neutrino stérile Le Higgs était la pièce manquante la plus connue...

Quand au ppt... c'est pas vraiment ce qui compte quand on presente une tel conférence mais c'est sur qu'un latex bien propre aurai fait plus pro...

Les chercheurs ont cet avantage sur les autres, sans costume, mal rasé, pas coiffé, avec un ppt minable... on les écoutes quand même

Bonsoir,

Un lien et quelques interrogations

Les spécialistes du Higgs n'apprendront sans doute rien mais je trouve , pour les autres, ce lien intéressant

http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/pp/06Alhc/Higgs.htm

surtout pour deux graphiques ( énergie /section efficace) qui récapitulent les modes prévisionnels possibles de création et de désintégration du boson de Higgs, que l'on n'a pas nécessairement en tête si on ne suit pas cela de trés prés .

J'en tire la conclusion (?) qu'avec 126 Gev la nouvelle particule est dans la zone basse attendue et pas nécessairement dans la zone la plus facile de détection.
Si j'interpréte correctemment, les modes de désintégration préférentiels y sont des paires quarks / anti-quarks ( maxi pour bottom), que le bruit de fond des équipements rend trés peu visible

De moindre section efficace, le mode techniquement le plus efficacement détectable serait alors la formation d'une paire de photons. ( question : est ce bien ce qui a permis de trouver la particule ?)

Le graphique sur la création du boson Higgs montre que des modes possibles trés différents existent ( différentes fusions de gluons, ou fusion de bosons WW ou ZZ.)

J'interpréte sans doute mal le lien que l'on peut ( ou pas ) faire entre les processus de création et ceux de désintégration.
Pourquoi, par exemple, la désinégration en bosons W ou Z se produit préférentiellement aux masses élevées de Higgs, alors que la section eficace de création par WW ou ZZ est pratiquement nulle pour ces mêmes masses.
Est ce que cela veut dire que les particules qui prévalent à la création sont sans rapport direct avec celle dans la désintégration ?

Des modes de création différents, mais de sections efficaces comparables, peuvent conduire à des masses de Higgs dans une trés large gamme.
Cela veut-t-il dire que on ne peut exclure l'existence de plusieurs bosons de Higgs ?
Le modèle standart n'est- il compatible qu'avec un Higgs unique?

J'ai lu par ailleurs que la nouvelle particule était donc trés certainement un boson. La détection d'une paire <math>\(\gamma \gamma\)</math> est elle suffisante pour cette certitude ou y-a-t il d'autres éléments.

Si c'est bien un boson de 126Gev , qu'est ce que cela pourrait être d'autre que la particule cherchée?
Cela voudrait-il dire que l' étude précises des modes et taux de désintégrations prévues pour confirmer pourrait conduire à la découverte d'un boson non compatible avec le modèle standart?

Nabucos: Il n'y a aucune autre particules condidate pour une masse de 125Gev ou plus dans le mdoele standard.

Par contre ton site à l'air "vieux" il n'est plus à jour. Il me semble qu'ils n'ont pas observer le Higgs dans le bon canal de desintegration mais dans un canal mineur et ils ne l'observent pas dans les canaux avec les meilleurs rapports d'enbranchement (predit par la theorie).
Par contre je ne sais pas de quel canal il s'agit.

Du coup y a encore un peu de taff

"Des modes de création différents, mais de sections efficaces comparables, peuvent conduire à des masses de Higgs dans une trés large gamme."

Si tu te referes au premeir graphique c'est juste la theorie: la section efficace en fonction de la masse du Higgs pour differentes reactions, mais en realité le Higgs n'a bien qu'une masse.


Trysac: je ne sais pas ce que tu entends par sterile mais le neutrino est un domaine de recherche très actif, qui a de l'avenir !

Citation : Vael

Trysac: je ne sais pas ce que tu entends par sterile mais le neutrino est un domaine de recherche très actif, qui a de l'avenir !

Le neutrino est une particule élémentaire(fermion de spin 1/2 si je ne me trompe pas) du modèle standard. Ils existent trois formes: électronique, muonique et tauique. (Mis en évidence (entre autre) par Opera au CERN.

Sauf que, le flux de neutrinos mesuré autour des réacteurs nucléaires est "inférieur" au flux théorique. Ce manque est le point d'origine d'un nouveau neutrino qui n'interagirait uniquement avec la gravitation. C'est le neutrino stérile:)

Trysac >

Citation : Trysac

Il reste encore le neutrino stérile Le Higgs était la pièce manquante la plus connue...

Le neutrino stérile ne fait pas partie du modèle standard et les différentes anomalies dans les expériences avec des neutrinos ne sont pas très claires donc c'est assez différent, mais intriguant quand même en effet.

nabucos >

Citation : nabucos

Les spécialistes du Higgs n'apprendront sans doute rien mais je trouve , pour les autres, ce lien intéressant

http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/pp/06Alhc/Higgs.htm

surtout pour deux graphiques ( énergie /section efficace) qui récapitulent les modes prévisionnels possibles de création et de désintégration du boson de Higgs, que l'on n'a pas nécessairement en tête si on ne suit pas cela de trés prés .

On peut trouver ça à jour sur la page du LHC Higgs XS Working Group.

Citation : nabucos

J'en tire la conclusion (?) qu'avec 126 Gev la nouvelle particule est dans la zone basse attendue et pas nécessairement dans la zone la plus facile de détection.

"zone basse" ça dépend vraiment de quoi on parle... Les gens auraient plutôt parié sur un Higgs un peu plus léger. Par contre le LHC cherche entre 110 et 600 GeV donc de ce point de vue-là, oui c'est la zone basse, mais un boson de Higgs plus lourd qu'environ 160 GeV n'aurait pas vraiment pu être le boson de Higgs du modèle standard à cause de contraintes antérieures.

Citation : nabucos

Si j'interpréte correctemment, les modes de désintégration préférentiels y sont des paires quarks / anti-quarks ( maxi pour bottom), que le bruit de fond des équipements rend trés peu visible

À basse masse oui tout à fait (il y a aussi le tau). À ce niveau c'est simple : le couplage des fermions au Higgs est proportionnel à leur masse.

Citation : nabucos

De moindre section efficace, le mode techniquement le plus efficacement détectable serait alors la formation d'une paire de photons. ( question : est ce bien ce qui a permis de trouver la particule ?)

Oui c'est un des canaux les plus importants à base masse parce qu'on arrive pas si mal à reconstruire deux photons et qu'il y a beaucoup moins de bruit de fond que dans d'autres canaux.
C'est un des deux canaux qui a permis de découvrir le Higgs avec le "golden channel" : <math>\(h^0 \rightarrow Z^0 Z^0 \rightarrow 4\ell\)</math> où <math>\(\ell\)</math> est un électron ou un muon.

Citation : nabucos

Le graphique sur la création du boson Higgs montre que des modes possibles trés différents existent ( différentes fusions de gluons, ou fusion de bosons WW ou ZZ.)

J'interpréte sans doute mal le lien que l'on peut ( ou pas ) faire entre les processus de création et ceux de désintégration.
Pourquoi, par exemple, la désinégration en bosons W ou Z se produit préférentiellement aux masses élevées de Higgs, alors que la section eficace de création par WW ou ZZ est pratiquement nulle pour ces mêmes masses.
Est ce que cela veut dire que les particules qui prévalent à la création sont sans rapport direct avec celle dans la désintégration ?

En fait ce n'est pas pareil parce que sur le graphique des sections efficaces de production, WH et ZH correspond à la production associée d'un Higgs et d'un boson W ou Z (voir ici en bas à droite). Des gens appellent ça le "Higgstrahlung" en analogie avec le Bremsstrahlung.

Citation : nabucos

Des modes de création différents, mais de sections efficaces comparables, peuvent conduire à des masses de Higgs dans une trés large gamme.
Cela veut-t-il dire que on ne peut exclure l'existence de plusieurs bosons de Higgs ?
Le modèle standart n'est- il compatible qu'avec un Higgs unique?

Le modèle standard ne prédit qu'un seul Higgs, mais ne prédit pas sa masse (c'est un paramètre libre de la théorie). D'où la nécessité de chercher toutes les masses possibles...

Citation : nabucos

J'ai lu par ailleurs que la nouvelle particule était donc trés certainement un boson. La détection d'une paire <math>\(\gamma \gamma\)</math> est elle suffisante pour cette certitude ou y-a-t il d'autres éléments.

J'aurais tendance à dire que l'observation de <math>\(h^0 \rightarrow \gamma \gamma\)</math> suffit à dire que c'est un boson scalaire mais j'ai peut-être raté quelque chose... (un fermion ne pourrait pas avoir une vacuum expectation value non-nulle, ingrédient de base du mécanisme de Higgs, parce que ça violerait l'invariance de Lorentz)

Citation : nabucos

Si c'est bien un boson de 126Gev , qu'est ce que cela pourrait être d'autre que la particule cherchée?

Plein de choses, et en premier lieu un boson de Higgs qui n'aurait pas vraiment les propriétés du boson de Higgs du modèle standard parce que d'autres particules non encore découvertes rentreraient en jeu (comme c'est par exemple possible dans les extensions supersymétriques du modèle standard).

Citation : nabucos

Cela voudrait-il dire que l' étude précises des modes et taux de désintégrations prévues pour confirmer pourrait conduire à la découverte d'un boson non compatible avec le modèle standart?

C'est tout l'espoir oui ! Sachant qu'un collisionneur comme le LHC n'est pas à même d'atteindre une très bonne précision sur l'observation des propriétés du boson de Higgs, même avec beaucoup de statistique... en premier lieu parce qu'il s'agit de collision entre protons.
Un collisionneur linéaire électron-positron devrait voir le jour (probablement au Japon) pour ce travail de précision.

Bonjour,

@Elentar
merci de tes réponses détaillées qui léve quelques interrogations pour un amateur n'ayant qu'une connaissance élémentaire de la physique des particules.
Une question complémentaire induite par une de tes réponses .

Citation

Citation : nabucos
Si c'est bien un boson de 126Gev , qu'est ce que cela pourrait être d'autre que la particule cherchée?

Plein de choses, et en premier lieu un boson de Higgs qui n'aurait pas vraiment les propriétés du boson de Higgs du modèle standard parce que d'autres particules non encore découvertes rentreraient en jeu (comme c'est par exemple possible dans les extensions supersymétriques du modèle standard).

- Si la particule trouvée avait toutes les caractéristiques attendues du modèle standart, est ce que cela ferme la porte à la possibilité d'autres modèles, sachant sauf erreur , que le modèle standart même validé laisse des zones d'ombre,
ou bien l'option de modéles plus larges resterait-elle ouverte, sans remise en cause du modèle standart dans certaines limites d'application ( pour être peut être plus clair, comme ce que la relativité est à la mécanique de Newton) Est ce ce les extensions supersymétriques sont alors de ce type ( ...il me semble avoir lu quelque part qu'un de ces modèles prévoit 6 bosons de Higgs (?))

- a contrario peut- on déduire de ce que tu dis que , à ce stade, on ne peut exclure que les propriétés restant encore ouvertes pour cette nouvelle particule contredisent le modèle standart , donc d'une certaine façon, le remette en cause autant que si on n'avait rien trouvé ?
question subsidiaire peut-être prématurée et relevant à ce stade de "la boule de cristal": quels résultats sur les modes et taux de désintégrations plausibles en cours d'investigation pourraient conduire à une incompatibilité de la particule avec le modèle?

Citation : nabucos

- Si la particule trouvée avait toutes les caractéristiques attendues du modèle standart, est ce que cela ferme la porte à la possibilité d'autres modèles, sachant sauf erreur , que le modèle standart même validé laisse des zones d'ombre,
ou bien l'option de modéles plus larges resterait-elle ouverte, sans remise en cause du modèle standart dans certaines limites d'application ( pour être peut être plus clair, comme ce que la relativité est à la mécanique de Newton) Est ce ce les extensions supersymétriques sont alors de ce type ( ...il me semble avoir lu quelque part qu'un de ces modèles prévoit 6 bosons de Higgs (?))

Plus les nouvelles particules (qui seraient prédites par un modèle qui va au-delà du modèle standard) sont lourdes, plus leur effet sur la physique que l'on sonde à plus basse énergie est faible.
Des mesures de précisions à basse énergie ont été menées à LEP (précédent collisionneur du CERN, électron-positron) et valident à un grand niveau de précision le modèle standard (et toutes les autres observations dans les autres expériences sont également en bon accord), donc on sait que c'est un excellent modèle, dont on maintenant observé toutes les particules avec la découverte du Higgs, mais on pense qu'il y a quand même une nouvelle théorie qui l'engloberait et étendrait ce modèle à l'échelle du TeV (tera-électronvolt, énergie sondée au LHC).

Trouver un Higgs dont toutes les propriétés mesurables au LHC sont dans les barres d'erreur des prédictions du modèle standard ne signifierait pas qu'on ne peut pas aller au-delà du modèle standard, par contre cela indiquerait que si il y a une nouvelle physique à l'échelle du TeV (supersymétrie, dimensions supplémentaires...), elle n'affecte pas dramatiquement le Higgs. (Si le modèle plus général qui engloberait le modèle standard n'existe qu'à beaucoup plus haute énergie il ne serait pas très étonnant qu'il n'y ait aucune conséquence observable.)

Pour la supersymétrie, le modèle minimal a 5 bosons de Higgs oui, et il peut y en avoir plus dans des modèles non-minimaux. En général (mais pas toujours) le Higgs qui serait observé au LHC correspond au Higgs neutre le plus léger dans le modèle supersymétrique. Il peut facilement avoir quasiment les mêmes propriétés que celui du modèle standard (en termes de modes de production et de désintégration) donc ce n'est pas rédhibitoire, mais des différentes nettes sont possibles donc c'est quand même une information pertinente.

Citation : nabucos

- a contrario peut- on déduire de ce que tu dis que , à ce stade, on ne peut exclure que les propriétés restant encore ouvertes pour cette nouvelle particule contredisent le modèle standart , donc d'une certaine façon, le remette en cause autant que si on n'avait rien trouvé ?

Oui il faut vérifier si cette particule a vraiment les propriétés du boson de Higgs du modèle standard, ça n'a rien d'acquis vu qu'on a des grosses barres d'erreurs pour l'instant et que l'on n'a d'observation convaincante que dans deux canaux.
On peut inventer beaucoup de choses mais à ce jour l'hypothèse la plus raisonnable est que l'on a découvert la particule issue du mécanisme de Higgs (donc directement en rapport avec la brisure électrofaible) avec des propriétés grossièrement proches de celles prédites par le modèle standard.

Citation : nabucos

question subsidiaire peut-être prématurée et relevant à ce stade de "la boule de cristal": quels résultats sur les modes et taux de désintégrations plausibles en cours d'investigation pourraient conduire à une incompatibilité de la particule avec le modèle?

On observe un peu plus de <math>\(h^0 \rightarrow \gamma\gamma\)</math> que prévu par le modèle standard actuellement, dans les deux expériences. Si ça se confirme à l'avenir cela pourrait s'expliquer par l'existence de nouvelles particules chargées, ou par un mécanisme de suppression de la désintégration en <math>\(b\bar{b}\)</math>...

Je me permets de "squatter" le sujet.

La physique des particules est quelque chose qui m'intéresse assez. Malheureusement, je ne vais pas étudier ceci dans mon cursus scolaire (école d'ingé). Connaîtriez vous de bonne référence pour se former là dessus ?

Citation : Davidbrcz

Je me permets de "squatter" le sujet.

La physique des particules est quelque chose qui m'intéresse assez. Malheureusement, je ne vais pas étudier ceci dans mon cursus scolaire (école d'ingé). Connaîtriez vous de bonne référence pour se former là dessus ?

Itune U est une source intarissable de contenu scientifique
sans compter de nombreux livres présentent dans les BU.

Citation : Davidbrcz

Je me permets de "squatter" le sujet.

La physique des particules est quelque chose qui m'intéresse assez. Malheureusement, je ne vais pas étudier ceci dans mon cursus scolaire (école d'ingé). Connaîtriez vous de bonne référence pour se former là dessus ?

Ça dépend des pré-requis. Si tu as de bonnes notions en mécanique quantique et en relativité restreinte tu peux te tourner vers le Halzen & Martin, sinon il vaudrait mieux commencer par ces deux domaines.
Après pour les anglophones, le blog de Matt Strassler regorge de contenu vulgarisé de très bonne qualité (il y a toute une série d'articles sur le Higgs d'ailleurs !).

Bonjour,

Citation : Davidbrcz

La physique des particules est quelque chose qui m'intéresse assez. Malheureusement, je ne vais pas étudier ceci dans mon cursus scolaire (école d'ingé). Connaîtriez vous de bonne référence pour se former là dessus ?

Des cours structurés en français pour démarrer ou approfondir dans le domaine de façon structurée et progressive ne sont pas légion, me semble-t-il, et on passe vite de la vulgarisation purement descriptive à des documents spécialisés qui ne permettent pas de se former de façon globale, a fortiori en autodidacte.

Je cite trois cours en français de niveaux différents.
On peut élargir si on n'a pas de problème avec l'anglais . ( cf les cours livres et Net de ma 3ème référence)
J'ai lu le premier et je serpente , à moments perdus, avec trop de lenteur dans les 2 autres ( les questions que je suis amené à poser le confirment ! )

La demande de @Davidbrcz pourrait être l'occasion pour les spécialistes de compléter ces trois références que je donne ( l'idée étant d'indiquer des cours structurés donnant une vision compléte de différents niveaux, et non des liens Net aux contenus disparates )

Remarquons qu'il y a eu un projet de tuto sur la question, avec un plan lancé tambour battant et qui dort dans la liste du Forum , ( il est facile à trouver, c'est le dernier de la liste !)le rédacteur affiché semblant avoir disparu du site .
Avis aux candidats...

simple mais si on veut vraiment comprendre des connaissance minimales sont nécessaires en relativité restreinte et méca.quantique:

Introduction à la physique des particules
2ème édition
Robert Zitoun
DUNOD environ 16 euros

Pour aller plus en profondeur,

Introduction à la physique subatomique
André Rougé
édition école poytechnique environ 35 euros

http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/marleau_ppnotes.pdf
c'est un cours complet accessible gratuitement,ce qui n'est pas monnaie courante en la matière Passés le 2 premiers chapitres, la difficulté va crescendo.

Gratuit, il permet sans se ruiner de voir jusqu'où on veut aller en "autodidacte"
Passé le cap d'une vulgarisation grand public pour le niveau moins élémentaire de ma première référence, pas mal d'efforts et de temps sont sans doute nécessaire pour aller significativement plus loin

Trysac >> BU certes, mais quel livre à la BU ? C'est ce que je demande.

Elentar >> J'ai 20H de cours sur de la méca Q qui se baladent dans mon cursus. Pas de quoi fouetter un chat ! Mais je compte lire les Feynman cet été.

nabucos >> merci pour les livres. Et non, l'anglais ne me pose pas de soucis, bien que je n'ai jamais testé sur un livre scientifique (hors info)

Bonjour,
pour compléter ma short list en Français
ce lien récapitule de nombreux liens sur le théme de différents niveaux .
http://universitysurf.net/ressources-p [...] atomique.html
malheureusement, le plus intéressant en terme de cours un peu complets n'est pas en libre accés.
( je n'ai pas regardé tous les liens !)
On y trouve le cours de Rougé ...mais avec uniquement des extraits ( tu y trouve au moins le plan complet )