À la recherche du boson de Higgs

Qu’est-ce que cette particule qu’on appelle « boson de Higgs » ? Pourquoi les scientifiques du LHC l’ont-ils cherchée aussi assidûment ? Quelles sont les conséquences d’une telle découverte sur notre compréhension du monde ? Que reste-t-il à découvrir ? Vous trouverez sur cette page des vidéos et documents permettant d’expliquer la portée de cette découverte.

Accès rapide :
Le boson présenté en 30"
La participation française à la découverte du boson
Les dernières actualités
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Les réactions de la communauté française du CNRS et du CEA en vidéo
Toutes les BDs du LHC sur le boson
La foire aux questions
Lectures pour aller plus loin

Le boson de Higgs présenté en 30 secondes

Quelle est l’origine de la masse ?
Les scientifiques pensent que la masse d’une particule élémentaire est due à une sorte de force de frottement présente dans tout l’espace, à laquelle les particules sont plus ou moins sensibles. Sous son action, elles ralentissent – à la manière des liquides dont l’écoulement dépend de la viscosité – et acquièrent une masse. En 2012, les expériences Atlas et CMS du Grand collisionneur de hadrons du Cern (le LHC) ont découvert une nouvelle particule, un « boson de Higgs » qui pourrait être la preuve de l’existence de cette force de frottement et le chaînon manquant du Modèle Standard de la physique des particules.

Les dernières actualités

  • 18 septembre 2015 : Les expériences Atlas et CMS présentent pour la première fois leurs résultats combinés sur les propriétés du boson de Higgs. Des physiciens du CNRS et de CEA ont été fortement impliqués dans ce travail qui marque une étape décisive pour le LHC, trois ans après la toute première détection de cette particule élémentaire. Lire la suite
  • 16 décembre 2013 : Les collaborations Atlas et CMS ont désormais mis en évidence la désintégration du boson de Higgs en paire de particules "tau", cousines de l’électron et 3 500 fois plus lourdes. Ces mesures qui montrent pour la première fois expérimentalement que les masses des leptons (dont le lepton tau) pourraient avoir une origine commune à celles des autres particules du Modèle standard (les quarks et les bosons Z et W). Lire la suite sur lhc-france.fr
  • 8 octobre 2013 : Le CNRS et le CEA félicitent les physiciens théoriciens François Englert et Peter W. Higgs, lauréats du prix Nobel de physique 2013 pour "la découverte théorique du mécanisme qui contribue à notre compréhension de l’origine de la masse des particules subatomiques et qui a été récemment confirmée par la découverte de la particule fondamentale prédite, par les expériences ATLAS et CMS du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN." À travers ce prix, c’est également la communauté des physiciens expérimentateurs, œuvrant sans relâche pour mettre à l’épreuve l’hypothèse théorique de François Englert et Peter W. Higgs, qui est récompensée. Lire la suite sur lhc-france.fr
  • 14 mars 2013 : Les expérience Atlas et CMS le confirment : le boson découvert en juillet 2012 est bien "un" boson de Higgs. En revanche, les physiciens sont encore loin de savoir de quelle sorte de boson de Higgs il s’agit. Pour caractériser tous les modes de désintégration, il faudra disposer d’un nombre beaucoup plus grand de données du LHC, ce qui ne pourra être obtenu qu’après le redémarrage de l’accélérateur en 2015. Lire la suite sur lhc-france.fr
  • 4 juillet 2012 : Les expériences Atlas et CMS du LHC annoncent qu’elles observent une particule dont les caractéristiques sont compatibles avec celles du boson de Higgs tant attendu, à l’occasion d’un séminaire qui s’est tenu au Cern. Les deux expériences observent une nouvelle particule dans la gamme de masses au voisinage de 125-126 GeV. Ce séminaire était organisé à la veille de la conférence ICHEP, la conférence de physique des particules la plus importante de cette année, qui a lieu à Melbourne en Australie. Lire la suite sur lhc-france.fr

La participation française à la découverte du boson de Higgs

Les équipes françaises des expériences Atlas (à Annecy, Clermont-Ferrand, Grenoble, Marseille, Orsay, Paris et Saclay) et CMS (à Lyon, Palaiseau, Saclay et Strasbourg) du CNRS et du CEA sont depuis une vingtaine d’années très fortement engagées dans le programme de physique du LHC et certaines de leurs analyses se sont retrouvées en première ligne dans la recherche du boson Higgs. En outre des détecteurs conçus et construits par ces équipes françaises (en lien avec des industries françaises) ont joué un rôle crucial dans cette découverte, confirmant les choix pertinents faits de nombreuses années auparavant. La Grille de calcul mondiale pour le LHC, qui relie des centres de calcul du monde entier, s’est montrée à la hauteur de la tâche durant cette période intense, en réalisant régulièrement jusqu’à 200 000 opérations d’analyses de physique simultanément. La France y a participé activement avec notamment l’un des plus grands centres de calcul du monde, le Centre de calcul de l’institut national de physique nucléaire et de physique des particules (CC-IN2P3) à Lyon, et huit autres sites régionaux.

À lire sur lhc-france :

Des vidéos pour mieux comprendre

  • Qu’est-ce que le boson de Higgs ? Comment le cherche-t-on ? Quelles seraient les conséquences de sa découverte ?, 4’56"


  • Qu’est-ce que la masse d’une particule ?, 6’10"
  • Le Boson expliqué aux enfants (les parents peuvent regarder), 4’43"
  • Retrouvez plus de vidéos dans le menu déroulant de gauche...

Les réactions de la communauté française du CNRS et du CEA en vidéo

  • Jacques Martino, directeur de l’IN2P3 du CNRS, commente le Prix Nobel de physique 2013
  • "Micro-trottoir" à l’Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers du CEA suite à l’annonce du Prix Nobel de Physique 2013

Les BD du LHC racontent le boson de Higgs

La traque commence (épisode 1) La traque commence (épisode 2)
Le territoire de chasse s’agrandit.. On a "c’est-à-vérifier" trouvé le Bison de Higgs !
La chasse au boson est-elle terminée ? Vous avez dit CINQ bisons de Higgs ?
Le Boson...et c’est quoi son p’tit nom ? Les experts... Genève !
Les petits papiers scientifiques Les 4 forces et Petit-univers
Le mage physicien sauvera-t-il la théorie ? Petit-Univers face à ses choix d’orientation...

Retrouvez la BD du LHC chaque mois sur http://lhc-france.fr/BD, consultez les archives ou abonnez-vous à son flux RSS !

Vos questions sur le boson de Higgs

Retrouvez dans la foire aux questions du site, quelques unes des questions qui nous ont été posées.

  • Qu’est-ce que le boson de Higgs ? Quel rapport avec "particule de Dieu" ?
  • Que se passera-t-il si le boson de Higgs n’est pas observé ?
  • Comment les bosons de Higgs (ou les muons qui en sont issus) pourront-ils être détectés ? Le seront-ils de la même façon que pour les particules chargées dans une chambre multifils ?
  • Vos recherches sur la "masse" pourraient-elles déboucher sur la maîtrise de celle-ci ?

    Les réponses

Lectures pour aller plus loin

  • La revue Élémentaire fournit des informations sur les concepts, les outils, les expériences, les processus de recherche, les applications potentielles ainsi que les actualités dans le domaine de la physique des particules. Très complète, tous les chapitres des 6 numéros parus sont ligne sur http://elementaire.web.lal.in2p3.fr/
pour en savoir +
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