Une particule qui ressemble fortement au boson de Higgs découverte

Un graphique montrant des traces de collision de particules dans le cadre de l'expérience CMS, au Cern de Genève, en décembre 2011

Crédit : AFP/Archives, Fabrice Coffrini

Il est encore trop tôt pour dire qu'il s'agit bien du boson de Higgs mais les physiciens du CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, ont applaudi debout mercredi matin la découverte d'une nouvelle particule "compatible" avec ce chaînon manquant de la physique des particules, qu'ils traquent depuis des décennies. Le boson de Higgs, insaisissable car extrêmement instable, est considéré par les scientifiques comme la clef de voûte de la théorie du "Modèle standard" définissant la structure fondamentale de la matière.

Des physiciens en larmes

Qu'ils aient réellement mis la main sur cette "fichue particule" expliquant pourquoi d'autres particules élémentaires ont une masse, ou sur une autre encore plus "exotique", la joie et le soulagement se lisaient sur les visages de tous les physiciens qui assistaient au séminaire organisé à Genève par l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN).

"Je n'aurais jamais espéré voir cela de mon vivant, et je vais demander à ma famille de mettre du champagne au frais", a lancé le Britannique Peter Higgs qui, dès 1964, avait postulé par déduction l'existence du boson portant son nom, avec ses collègues Robert Brout (décédé en 2011) et François Englert. Une émotion telle que François Englert, assis juste à côté de lui, peinait à retenir ses larmes. "Nous avons franchi une nouvelle étape dans notre compréhension de la nature", a déclaré dans un communiqué le directeur général du CERN, Rolf Heuer, visiblement très fier du travail accompli. "La découverte d'une particule dont les caractéristiques sont compatibles avec celles du boson de Higgs (...) ouvre la voie à des études plus poussées, exigeant davantage de statistiques, qui établiront les propriétés de la nouvelle particule", a-t-il expliqué.

Des années de travail

Tout s'est joué au coeur du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, le plus grand accélérateur de particules au monde. C'est dans cet anneau de 27 km de circonférence situé à 100 mètres sous terre que les physiciens font s'entrechoquer des milliards de protons en espérant trouver la trace du boson dans les débris, une cascade de particules, à l'aide de myriades de détecteurs.

En décembre dernier, la cachette du boson de Higgs s'était déjà singulièrement réduite, les deux expériences indépendantes en cours au LHC (Atlas et CMS) pointant vers une région comprise entre 124 et 126 gigaélectron-volts. Une zone désormais confirmée et précisée. Mais la marge d'erreur restait bien trop importante pour permettre aux chercheurs d'affirmer formellement avoir "découvert" le boson et ils avaient dû se contenter d'évoquer une simple "indication" sur sa présence. Grâce à des milliards de collisions supplémentaires au printemps, CMS et Atlas ont cette fois atteint une fiabilité suffisante pour annoncer officiellement la découverte d'un nouveau boson.

"Il ressemble étrangement" au boson de Higgs

"C'est peut-être le boson de Higgs qu'on a trouvé, aujourd'hui on a peut-être compris comment la matière a pu s'organiser au début de l'univers, un millième de milliardième de seconde après le Big Bang", résume Yves Sirois, l'un des porte-parole de CMS. "C'est peut-être le boson de Higgs, c'est peut-être quelque chose de beaucoup plus grand qui ouvre la fenêtre d'une nouvelle théorie au-delà du Modèle standard", souligne-t-il. Certes, "il faudra en vérifier toutes les propriétés avant de pouvoir en dire plus d'ici la fin de l'année", reconnaît la physicienne Pauline Gagnon (Atlas). "Mais il y ressemble étrangement...", déclare-t-elle.

La France se réjouit

Interrogée par la presse mercredi à la sortie du Conseil des ministres, Mme Fioraso a affirmé qu'elle s'apprêtait à "féliciter les chercheurs pour leur travail même si tout n'est pas encore complètement terminé". "On parle d'une observation, pas encore d'une découverte, mais c'est quelque chose qui est assez révolutionnaire et que la physique attend depuis très très longtemps", a-t-elle ajouté. "Je suis satisfaite, quand les chercheurs font des choses exceptionnelles, il faut les en remercier, il faut les soutenir, il faut le faire savoir parce que c'est un savoir universel", a aussi dit la ministre.


C'est quoi le boson de Higgs ? La réponse du physicien théorique, John Ellis :


Le boson de Higgs expliqué en dessin animé (en anglais) :

The Higgs Boson Explained from PHD Comics on Vimeo.