Les deux titres se sont croisés cette semaine dans les médias. «L’étau se resserre sur le boson de Higgs». Et «Le boson de Higgs plus insaisissable que jamais».
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Bien qu’ils se contredisent, aucun de ces titres n’est faux. Mais ils traduisent la vision parfaitement optimiste et la vision parfaitement pessimiste des chercheurs en quête —depuis 47 ans— de cette mystérieuse particule qui n’est pas tout à fait une particule, cette chose qu’on ne sait trop comment définir, mais sur laquelle reposent rien de moins que les fondations de notre univers —ou peut-être pas.
L’excitation et la déception mélangées ont pour cause le Large Hadron Collider (LHC), ce méga-accélérateur de particules en Suisse. Les physiciens du LHC ont dévoilé lundi, 22 août, une quantité astronomique de données qui révèlent où le boson de Higgs... ne se trouve pas. Autrement dit, on procède par élimination.
Mais c’est bien ça qui frustre les uns et irrite les autres. En théorie, on peut procéder infiniment par élimination sans jamais avoir à admettre que la bestiole n’existe pas. Combien de temps peut-on jouer à ce petit jeu, demande le physicien et historien des sciences Amir D. Aczel?
Des enquêtes informelles auprès des physiciens dans la dernière décennie ont montré qu’une écrasante majorité croyait que l’existence du Higgs était une inévitable conclusion et que tout ce qu’il fallait, c’était de faire tourner le LHC assez longtemps : le Higgs allait éventuellement apparaître.
À quoi ça sert, un boson de Higgs?
Serait-ce si terrible pour l’Univers, l’infinité et tout le reste, si le boson de Higgs n’existait pas? On dit de lui qu’il est ce qui donne à toutes les particules leur masse. Autrement dit, sans Higgs, nous n’avons pas de masse.
Mais en réalité, cette phrase relève d’une théorie, celle dite du Modèle standard. C’est jusqu’ici la plus solide pour expliquer la façon dont fonctionnent l’Univers, l’infinité et tout le reste, celle qui colle du plus près à tout ce que nous avons appris depuis un siècle, sur la structure de ce qui se cache dans l’atome, et sur la structure à grande échelle du cosmos.
Mais ce n’est pas la seule théorie, et si le boson de Higgs devait ne pas exister, ça pourrait être le point de départ d’une nouvelle physique, tout comme une nouvelle physique a été instituée il y a un siècle, sous un certain Einstein.
Là où il ne se cache pas
Ce qui a été annoncé ce 22 août, c’est que le boson de Higgs ne peut pas se cacher dans une fourchette se situant entre 145 et 466 gigaélectronvolts (GeV), ce qui ne vous dit peut-être pas grand-chose, mais représentait la fourchette la plus « facile » à explorer avec les moyens dont dispose le LHC (qui est tout de même le plus puissant accélérateur de particules du monde). Les masses inférieures à 115 GeV avaient été éliminées par les accélérateurs de particules précédents, avant l’an 2000, ce qui ne laisserait que la fourchette comprise entre 115 et 145.
L’annonce a été faite à l’occasion d’un congrès mondial intitulé Lepton-Photon, à Mumbai, en Inde. Le mois dernier, une annonce prudente, d’un signal « intrigant », avait été faite lors d’un autre congrès, à Grenoble, en France, mais depuis, bien d’autres données ont été récoltées par le LHC, et rien n’a pu renforcer les espoirs de Grenoble.
Les équipes du LHC espèrent encore doubler la quantité de données disponibles d’ici la fin de l’année, mais déclarent d’emblée qu’il en faudra encore deux fois plus pour déterminer le sort du boson... ou non.
