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boson de Higgs

Collision de particules subatomiques
Collision de particules subatomiques

Particule élémentaire de masse élevée et de spin nul, neutre, supposée être à l’origine de la masse de toutes les autres particules.

1. Les hypothèses de Brout, Englert et Higgs

L'existence de ce boson, également dit boson scalaire, a été postulée indépendamment par les physiciens belges Robert Brout et François Englert, ainsi que par le physicien britannique Peter Higgs dans les années 1960. Selon leur modèle, les particules n’acquièrent une masse qu’en interagissant avec un champ de force invisible (appelé champ de Higgs) par l’intermédiaire du boson de Higgs. Plus les particules interagissent avec ce champ et plus elles deviennent lourdes. Au contraire, les particules qui n’interagissent pas avec ce champ ne possèdent aucune masse (comme le photon).

2. Un boson mis au jour en 2012

Pour mettre au jour le boson de Brout-Englert-Higgs (BEH, communément appelé boson de Higgs), il faut provoquer des milliards de chocs entre protons de très haute énergie qui se déplacent quasiment à la vitesse de la lumière et analyser les gerbes de particules produites.

Après une cinquantaine d’années de recherche assidue, la chasse au boson de Higgs a, semble-t-il, pris fin au Grand collisionneur de hadrons (LHC pour Large Hadron Collider) du Cern. En effet, le 4 juillet 2012, le Cern annonce avoir identifié, avec un degré de confiance de 99,99997 % un nouveau boson d'une masse de l’ordre de 125-126 GeV (en physique des particules, dite aussi physique des hautes énergies, la masse des particules est donnée en unité énergétique, ce qui découle de la célèbre égalité d'Einstein établissant l'équivalence entre énergie et masse : E = mc2 ; → théories de la relativité). Toutefois, pour montrer que ce boson correspond bien au boson de Higgs, des études complémentaires seront nécessaires afin de déterminer s'il possède l’ensemble des caractéristiques prévues.