A la recherche du boson de Higgs.

Qu’est-ce que le boson de Higgs, c’est une particule élémentaire furtive qui donnerait sa masse à toutes les autres dont l’existence est hypothétique, c’est ce que l’on essaye de trouver par la collision de deux faisceaux de protons entre eux à une vitesse voisine de celle de la lumière circulant en sens inverse dans le vide de cet anneau provoquant ainsi un big bang, eu égard à celui produit il y a 13,7 milliards d’années, générant une floraison de particules à l’échelle atomique dont certaines jamais observées, qui permettrait de percer le secret de l’origine de l’univers pour comprendre le mécanisme de la création de la matière ou de l’anti matière du au champ de Higgs. C’est un défit mondial, énorme, qui vient d’être lancé par la construction de ce gigantesque instrument scientifique formidable machine à briser des particules qu’est Le Large Hadron Collider.

Le bozon de Higgs a été proposé en 1964 par Robert Brout et François Engler ainsi que par Peter Higgs dans l’étude de la physique des particules, cliquez ici.

The man behind the Higgs particle.

Il avait été dénommé au départ par Brout et Engler bozon scalaire en 1964, puis ensuite, il a pris le nom de Bozon de Higgs. Il faut bien comprendre que tout ceci est le fruit de l’imagination des chercheurs pour comprendre la création de notre univers.

Sa masse, on ne l’a jamais vu, c’est la physique mathématique qui l’a déterminée, c’est pour cela qu’il faut le trouver afin de justifier la théorie de la création de la masse, donc de l’univers, ébauchée par ces chercheurs.

Elle est d’environ 115 Gve/c² ou le terme Gev (giga électron volt ev) représente 10⁹ électron volt. Or, un ev représente 1.602 176 53×10^-19 joule et c la vitesse de la lumière dans le vide soit, 2,997 924 58×10⁸ m/s. En physique des particules on utilise pour définir la masse la relation formulée par Albert Einstein dans le cadre de la relativité restreinte, soit E=mc² (kg.m²/s²) relation universelle qui exprime une quantité de mouvement, c’est à dire une énergie. Cette relation montre l’énormité d’énergie par suite du facteur c², qui serait développée, par exemple par une masse d’un gramme soit 1×10^-3 kg dans le vide de 8, 987 755 178×10¹³ kg.m²/s².

Pour fixer les idées, un train de 6000 tonnes lancé à 150 km/h développerait une énergie s’il était arrêté spontanément de 0,52×10¹⁰ joule selon la formule bien connue des mécaniciens, à l’échelle terrestre, E=1/2mv², relation qui se déduit de celle universelle d’Einstein. C’est 10.000 fois moins qu’un gramme dans le vide à la vitesse de la lumière. Cela donne un aperçu des énergies qui sont potentiellement possibles dans les accélérateurs de particules dans le vide !

Par exemple un kilogramme de matière donne une énergie potentielle de 9×10¹⁶ joule c’est l’énergie produite par un réacteur nucléaire de 1400 MW pendant deux ans. Les bombes nucléaires sont des applications de ces théories.

Robert Brout qui est né en 1929 aux Etats-Unis est un physicien Belge à qui l’on doit d’importantes contributions à la physique des particules, il a, avec François Engler proposé l’existence d’un mécanisme appelé plus tard mécanisme de Higgs pour expliquer la masse des particules élémentaires.

Un tel mécanisme fut proposé simultanément par Peter Higgs et c’est le nom de ce dernier qui fut retenu pour le nommer, ainsi que la particule à l’origine du mécanisme, le boson de Higgs. Ils ont été récompensés avec Peter Higgs par le Praticle Prize de la Société européenne de physique en 1997 et par le Prix Wolf de physique en 2004 pour l’hypothèse du boson de Higgs. Le boson, cette particule élémentaire expliquerait pourquoi toutes les autres particules ont une masse. A ce jour, elle n’existe que sur le papier, car aucun accélérateur n’est parvenu à prouver son existence. C’est en partie pour cela qu’a été construit le Large Hadron Collider [LHC] au CERN [Organisation européenne pour la recherche nucléaire], qui devrait permettre de la voir. C’est une pièce cruciale du « Modèle standard » cliquez ici, élaboré depuis des décennies pour expliquer le « fonctionnement » de l’Univers, qui serait découverte, cliquez ici.

Quel est le mécanisme de Higgs ?

La symétrie est un concept puissant dans la physique, mais il ne faut pas lui en demander trop car si c’était vrai toutes les particules auraient la même masse, or ce n’est pas vrai. En d’autres termes, la plupart des particules fondamentales ont des masses différentes ce qui montre qu’il y a quelque chose qui doit détruire la symétrie que l’on conçoit à notre échelle. Ce quelque chose qui n’a pu être détecté serait le champ de Higgs. D’après Peter Higgs, le champ de Higgs infiltre l’univers entier. Et comme toutes les particules du modèle standard quartz et leptons, cliquez ici, qui composent la matière et les bozons vecteurs de force liées au champ, il y a une particule le bozon de Higgs lie au champ qui serait génératrice de la matière, qui pourrait être la mère des particules.

Imaginons un ensemble de particules toutes soumises au champ de Higgs, et dans cet ensemble arrive une particule. Cette particule pénétrant dans cet ensemble de particules fait que les particules du même ensemble, comme des enfants se collant à leur mère, augmentent la masse de cette particule devenant ainsi la mère de toutes les particules de cet ensemble ce serait le bozon de Higgs appelé la particule divine acquérant en quelque sorte une masse plus élevée devenant ainsi la mère de l’univers. Il en serait de même pour toutes particules élémentaires inter réagissant avec le champ de Higgs.

Cette analogie de mon imagination est tirée d’une publication du Monde.fr «Mythes et réalités sur l’accélérateur de particules» citant le journal «Le temps» donnant une publication de David Miller du University College de Londres, cliquez ici .

Dans la théorie moderne connue sous le nom de modèle standard il y 12 types de particules de matière et leur anti particules correspondantes, cliquez ici. Les particules de matière se divisent en deux, les quarts et leptons. Il y a six particules de chaque classe et six anti particules correspondantes.

Les particules élémentaires sont toutes faites à partir de quartz ou d’anti quartz.

En outre, il y a des gluons, des photons, et des bozons particules porteurs de force qui sont responsables des interactions, cliquez ici, fortes, cliquez ici, électromagnétiques, cliquez ici, et faibles, cliquez ici. Ces porteurs de force sont également des «particules fondamentales». Tout ceci est donc très compliqué et l’on nage en pleine science fiction pour celui, qui comme moi, essaye de comprendre et d’écrire sur ce qui gouverne notre univers.

N’ayant pour d’autre explication que l’imagination de ces chercheurs,  déduite de leurs calculs fondamentaux sur la physique des particules,  pour définir une cinquième force, au delà des quatre forces connues faible, fort, électromagnétique et pesanteur, cette dernière étant mise de coté dans cette expérience, pour expliquer comment toutes les masses de ces particules sont produites. A l’origine, les atomes ont été pensés comme indivisibles, c’est à dire comme la plus petite particule. Ces atomes apparaissent maintenant formés de plus petites pièces qui sont des électrons et un noyau. Le noyau étant lui même beaucoup plus petit que l’atome se trouve être composé de protons et de neutrons.

Dans les années 30, il a semblé que les neutrons, les protons, et les électrons étaient les plus petites particules en lesquelles la matière pouvait être divisée, et ils ont été nommés «particules élémentaires». La connaissance de la physique des particules ayant évoluée, les physiciens ont découvert une autre couche de structure dans les protons et les neutrons qui sont des quartzs composés. Plus de 100 autres particules élémentaires ont été ainsi découvertes entre 1930 et aujourd’hui. Ces particules élémentaires sont toutes faites à partir de quartz et d’anti quartz, ce sont les hadrons.

Le physicien Stephen Hawking de l’Université de Cambridge à déclaré le 23 juin 2008 que le LHC ne trouvera pas le Higgs. Le LHC va quadrupler l’énergie avec laquelle nous pouvons étudier les interactions des particules. Selon l’état de nos connaissances cela devrait être insuffisant pour découvrir la particule de Higgs.

«Je pense que ce serait beaucoup plus intéressant si nous ne trouvons pas Higgs. Cela montrerait que quelque chose ne va pas et qu’il faut revoir notre réflexion».

Mais ne pas découvrir Higgs ne serait pas un échec, bien au contraire, selon le scientifique britannique. «Ce que le LHC trouve, ou n’arrive pas à trouver, nous en dira long sur la structure de l’univers», a-t-il dit.

Le LHC entré en service le 10 septembre 2008 à Genève a suscité de vif débats sur internet par vidéos interposées. L’hypothèse selon laquelle les micros trous noirs générés par le LHC pourraient grossir et engloutir la terre, a été soulevée par de très sérieux scientifiques. Appuyant cette thèse, un clip mis en ligne sur un site d’astrologie explique que Nostradamus avait prédit dès le XVIème siècle la fin du monde à Genève dans ses prophéties

Il ne faudrait pas que ce joujou pour scientifiques à 3,76 milliards d’euros nous engloutisse dans un trou noir. Mais la question que l’on peut se poser, c’est quand même beaucoup eu égard aux pauvres malheureux sur terre qui, il faut bien le reconnaitre, le bozon de Higgs n’est pas le moindre de leur souci. Et puis si on le trouve, ce qu’il faut souhaiter, il restera une autre inconnue comment le champ de Higgs est-il apparu ?

La suite portera sur la machine le Large Hadron Collider.

Lire la suite : http://anidom.blog.lemonde.fr/2008/10/10/le-large-hadron-collider/.

Commentaires (9)

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Dominique Dutilloy a dit:

	@ Anidom/Nidolga Anido, Brrrr... Je ne suis guère calé en ces domaines de physique, de physique nucléaire, de sciences... Mais, je vote "SUPER" pour cet article qui m'a intéressé ! Je pense que ce sera mon seul et unique commentaire... Tu as toute mon amitié Dominique
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October 10, 2008 | url
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anidom nidolga a dit:

	... Dominique, Merci pour ton vote. Je pense que je ne serais pas ou peu lu. Mais qu'importe seul compte sa conviction d'avoir apporter un peu à notre monde. Anido.
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October 10, 2008 | url
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Dominique Dutilloy a dit:

	@ Anidom/Nidolga Anido, je pense que tu seras lu, d'autant que ton article sera en "UNE" demain matin : sur come4news, je pense qu'il y a assez de personnes calées en physique nucléaire, en physique, en sciences ou en mathématiques, qui te commenteront... Avec toute mon amitié, Dominique
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October 10, 2008 | url
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libert(u)s a dit:

l'argent visible et l'argent invisible Anidom , beaucoup remettent en cause les grands projets scientifiques (la conquête spatiale, le Lhc etc...) L'argent que nous depensons en frivolité ou en gaspillage ne pourrait-il pas aussi aider fameusement les nécesiteux ? Pq stigmatise t-on la recherche? On stigmatise beaucoup moins le prix de l'organisation d'une coupe du monde, ou le prix de l'organisation des j.O, ou le prix exhorbitant des nouveaux grattes-ciels de Dubai?Mystère

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October 10, 2008 | url
Votes: +1

lamri1 a dit:

trou noir Jai une hypothèse. Supposons que la matière et l’antimatière soient parfaitement symétriques, étant en quantités égales après le Big-bang. Quand l'explosion d'une Super Nova ce produit toute la matière ce sépare de l'antimatière puis l'antimatière qui est rester au centre de l'explosion absorbe tous la matière qu'elle a perdu l'or de l'explosion c'est ainsi que les trous noir ce crée. Une fois que le trou noir a absorber toutes la matière qu'il avait perdu fini par mourir.

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October 11, 2008
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anidom nidolga a dit:

... libert(u)s et lamri1 bonjour, C’est avec du retard que je vous réponds, je ne vous ai pas oubliés mais, je devais écrire la seconde partie du sujet tout aussi intéressante sinon plus que la première, c’est fait. D’abord je vous remercie de votre intervention, vous n’êtes pas nombreux, ce que j’écris n’intéresse que peu de monde. Liber(u)s pour répondre à votre première question, je pense comme vous. A quoi sert de savoir ce qu’est le big bang quand l’on n’a rien à manger, d’autant plus que je doute qu’il soit découvert, le problème me paraît impossible même si j’ai écris dessus, pour moi, on a donné un joujou à ces physiciens de plusieurs milliards d’ euros. Pourquoi on stigmatise la recherche et beaucoup moins................…. La recherche ne rapporte pas dans l’immédiat, sa rentabilité en retour d’investissement n’est pas visible, elle est transparente. Une coupe de monde de foot rassemble le monde entier, c’est porteur de rentrée d’argent et de richesse immédiate, pas la recherche. De plus, on peut vivre sans recherche, il n’y qu’a copier sur les autres, seuls les pays riches peuvent faire de la recherche, et ils ont raison c’est la seule façon de na pas être dépendant des autres. lamri1, Après le big bang il y a eu asymétrie de matière, plus de matière est restée, c’est pour cela que notre monde existe. On ne sait pas pourquoi, c’est une des recherches du LHC avec le capteur LCH-B. Je ne vois pas la corrélation que vous faites entre l’explosion d’une super Nova et le trou noir ? Qu’est-ce qu’un trou noir ? C’est une masse stellaire tellement importante qu’elle émet un champ gravitationnelle si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. La matière qui est piégée par le trou noir, est chauffée à des températures considérables pour être ensuite engloutie. La lumière qui se dégage de cette fusion permet de voir le trou noir car elle émet des rayons X. Il y a toutes sortes de trous noirs, et pour en donner plus d’explication il faut être physicien astronome ce que je ne suis pas. C’est un domaine qui m’intéresse mais sans plus et si j’ai écrit cet article c’est par ce qu’il est d’actualité, ce qui m’a conduit à travailler sur le sujet.

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October 13, 2008 | url
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lamri1 a dit:

trou noir anidom nidolga le rapport avec une supernova c'est que les trous noir son née grâce au explosion de supernova Si l'étoile est plus massive que le soleil, elle devient plus grande qu'une géante rouge: c'est une supergéante. Puis la supergéante s'effondre brutalement et libère une énergie phénoménale qui pulvérise l'étoile: c'est une supernova. Les trous noirs sont donc la conséquence de la mort des étoiles les plus massives. source http://www.dinosoria.com/trou_noir.htm Moi non plus je ne suis pas physicien mais quand je dit quelle que chose je me renseigne avant. il il y a une autre théorie qui dit que tous a un opposer donc pour que la matière puisse ce crée il faut que l’antimatière soit crée aussi.

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October 13, 2008
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anidom nidolga a dit:

... lamri1 bonsoir, Moi aussi je me renseigne avant. je n'ai pas compris votre question. Je vais donc y réfléchir. Le principe fondamental de la physique est quand il y a action, il y a réaction, quand il y a matière il y anti matière et bien ce n'est pas vrai au niveau de la naissance de la galaxie. Il a plus de matière formée que d'anti matière, c'est ce que les physiciens veulent aussi découvrir

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October 13, 2008 | url
Votes: +0

anidom nidolga a dit:

... lamri1, bonsoir, Je reviens comme promis. Je ne lis pas le document que vous m’avez mis en référence comme vous. Les trous noirs ne sont pas nés grâce à l’explosion de super nova, ils sont la conséquence de la mort des étoiles les plus massives d’après votre document, c'est-à-dire toutes les étoiles qui explosent. Ce que l’on sait, et encore avec une certitude relative, c’est que tout ce qui s’approche d’un trou noir est absorbé par ce trou par suite de l’importance de son champ gravitationnel, on ne revoit plus la masse absorbée, elle est fondue et elle disparaît dans les entrailles du trou noir. Dans votre document on, voit très bien le rayonnement émis par le trou noir lorsqu’il absorbe de la matière. Votre question était : Les trous noirs sont donc la conséquence de la mort des étoiles les plus massives. Le document suivant pour super novae type II http://trounoir.iquebec.com/ donne et montre comment un trou noir se forme à partir d’une étoile. Il y a une autre possibilité de formation des trous noirs et c’est celle là que les physiciens essayent de découvrir avec le LHC, ils se seraient formés quelques instants après la formation du big bang. Le même document montre un trou noir dans la galaxie d’Andromède. D‘après Wikipédia il y aurait 4 sortes de trous noirs, http://fr.wikipedia.org/wiki/T...rimordiaux Les trous noirs stellaires par suite de l’effondrement gravitationnel du résidu d’étoiles massives, 10 masses solaires et plus, Les trous noirs super massifs entre quelques millions et quelques milliards de masses solaires Les trous noirs intermédiaires récemment découverts qui ont une masse entre 100 et 10.000 masses solaires Les trous noirs primordiaux ou micro trous noirs quantiques qui seraient formés après le big bang. Je n’en sais pas plus. Est-ce que cela répond à votre question qui semble affecter les trous noirs au seul effondrement des étoiles ?

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October 14, 2008 | url
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