URL: https://linuxfr.org/users/patrick_g/journaux/qui-va-gagner-la-course-au-higgs Title: Qui va gagner la course au Higgs ? Authors: patrick_g Date: 2009年02月18日T17:11:00+01:00 Tags: boson, higgs, physique et sciences Score: 26 Le [boson de Higgs](http://fr.wikipedia.org/wiki/Boson_de_Higgs) est une particule élémentaire dont les physiciens théoriciens prédisent l'existence depuis plus de quarante ans mais qui n'a, pour l'instant, jamais été observée dans les accélérateurs de particules. Cette particule est très importante, cruciale même, pour notre compréhension de la matière. C'est la dernière pièce manquante du "[modèle standard](http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_standard_(physique_des_particules))" de la physique des particules et c'est la clé qui explique la masse des autres constituants de la matière. La compétition est donc rude pour être le premier à remporter le gros lot et l'heureux découvreur du boson de Higgs aura, outre le prix Nobel, son nom inscrit dans le grand livre de la Science pour toujours. Pour mettre en évidence le Higgs il faut avoir un accélérateur suffisamment puissant...mais puissant comment ? On mesure les particules en electronvolt (eV) et, d'après les expériences de l'accélérateur [LEP](http://fr.wikipedia.org/wiki/Grand_collisionneur_%C3%A9lectron-positon) qui a fonctionné de 1989 jusqu'à l'an 2000, on sait que le Higgs ne peut pas faire moins de 114 Gev (Giga electronvolts) sinon on l'aurait trouvé. Donc la limite basse est de 114 GeV. Pour la limite haute on ne sait pas vraiment mais les théoriciens affirment, sur la base de calculs atrocement compliqués, qu'il est très improbable qu'il dépasse les 1000 Gev. Fastoche donc : On a "114 Gev < Higgs < 1000 Gev" et il suffit de mesurer tout ce qui se trouve entre ces deux bornes pour trouver le graal ! La course se déroule entièrement entre les USA et l'Europe. Coté américain on a l'accélérateur [Tevatron](http://fr.wikipedia.org/wiki/Tevatron) du Fermilab qui a une énergie maximale de 2000 Gev (deux faisceaux de 1000 Gev qui se percutent frontalement) et coté européen on va avoir le [LHC](http://fr.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider) du CERN qui atteint les 14000 Gev (deux faisceaux de 7000 Gev qui se percutent frontalement). Première remarque : Comme les deux accélérateurs dépassent les 1000 Gev fatidiques de la limite haute du Higgs on pourrait croire qu'ils ont des chances égales. Ce n'est pas le cas car leur énergie est dispersée lors de la collision. Les deux accélérateurs font se percuter des protons, qui sont fait de quarks, et l'énergie de la collision est divisée entre les quarks ce qui rend difficile l'exploration de la limite haute du Higgs. Le Tevatron part donc avec un gros handicap d'énergie alors que le LHC est bien plus confortable à ce niveau. Seconde remarque : Comme vous êtes redoutablement observateurs vous avez noté que, coté européen, on "va avoir" le LHC et on ne l'a pas déjà. En effet ce dernier n'a pas encore démarré et aucune collision de proton n'a eu lieu dans son gigantesque tunnel de 27 Km. [L'accident](http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2008/PR09.08F.html) du 19 septembre dernier a endommagé des aimants supraconducteurs et, après réparation, les première collisions ne pourront pas débuter avant [octobre prochain](http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2009/PR02.09F.html). Le décor de l'affrontement est donc planté : Dans le coin droit (USA) on a un accélérateur qui fonctionne actuellement mais qui est un peu juste en puissance...et dans le coin gauche (Europe) on a un accélérateur très puissant mais qui ne démarrera que dans 8 mois. On peut ajouter qu'après les premières collisions du LHC il faudra faire un gros travail d'analyse avant de pouvoir annoncer une découverte. Il est donc très improbable que les équipes du LHC puisse publier quoi que ce soit avant au moins 2011 et le Tevatron a donc une "fenêtre de tir" d'environ deux ans pour trouver le Higgs avant les européens. Comme les scientifiques sont des gens compétitifs qui rêvent du prix Nobel et d'inscrire leurs noms dans le grand livre de la Science (cf plus haut) vous pouvez être certains que les américains vont tout faire pour griller la politesse aux européens. Ils vont pousser le Tevatron jusque dans ses ultimes retranchements pour grappiller un peu d'énergie et un peu de luminosité (le nombre de collisions par seconde) afin de trouver le Higgs avant le LHC. Quelles sont leurs chances ? Et bien elles sont assez bonnes si l'on en croit [cet article récapitulatif](http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2009/02/16/hunt-for-the-higgs-kicking-into-high-gear/). On peut voir sur [ce diagramme](http://www.symmetrymagazine.org/breaking/wp-content/uploads/2009/02/chance-of-higgs-discovery-at-tevatron.jpg) que si la masse du Higgs est d'environ 165 Gev alors le Tevatron a près de 100% de chance de le découvrir avant 2011. Si il s'avère que le Higgs ne pèse que 135 Gev alors le Tevatron n'a plus qu'environ 30% de chance de le trouver (l'accélérateur est moins précis avec un Higgs "léger" et donc il a moins de chances de le trouver si il se trouve près de la borne du bas). L'étau se resserre autour du boson de higgs et les scientifiques du LHC doivent grincer des dents en pensant à ce damné accident qui [a tordu leur beau tube sous vide](http://newsimg.bbc.co.uk/media/images/45483000/jpg/_45483688_cern_cern_466.jpg) et qui retarde le démarrage de leur machine. Ce serait trop bête de se faire souffler la découverte au dernier moment ! Lors du dernier meeting de l'AAAS (American Association for the Advancement of Science) le directeur du Tevatron a [planté le décor](http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7893689.stm) : "_Nous avons maintenant une très, très bonne chance d'avoir des indices sur le Higgs avant que le LHC en soit capable (...) C'est une course. Celui est est le premier est le premier_". Le directeur du LHC lui a immédiatement répliqué : "_La course est lancée. Le Tevatron marche bien mieux que ce que j'aurai cru possible. Ils accumulent les données comme des fous (...) Si ils trouvent le Higgs tant mieux pour eux. mais je pense qu'il est peu probable qu'ils y arrivent avant que le LHC ne démarre_". Bien entendu tout n'est pas aussi tranché et nationaliste dans cette féroce compétition. Après tout la science est internationale et de nombreux européens travaillent au Fermilab alors que beaucoup d'américains participent aux expériences du LHC au CERN. D'autre part, même s'il est important de trouver le Higgs le premier, la quête du savoir est commune à tous les chercheurs et ce qui est crucial c'est de faire avancer le front des connaissances humaines. N'empêche que ce serait ballot de se faire griller au poteau !

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