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Le prix Nobel de physique pour la découverte du boson de Higgs

De gauche à droite : le physicien belge Francois Englert, le directeur du CERN, Rolf Heuer, et le physicien britannique Peter Higgs, à Genève, le 4 juillet 2012. REUTERS/DENIS BALIBOUSE
Le prix Nobel de physique pour la découverte du boson de Higgs
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L’annonce était attendue. L’académie suédoise a choisi de récompenser par le prix Nobel de physique, mardi 8 octobre, la découverte d’une particule élémentaire, le boson de Brout-Englert-Higgs. Cette particule est impliquée dans un mécanisme fondamental expliquant pourquoi les autres particules comme les protons ou les électrons ont une masse.

Elle était la dernière pièce du puzzle, appelé Modèle standard, décrivant toutes les particules élémentaires et les forces qui agissent entre elles. Les différentes étapes de cet échafaudage théorique et expérimental ont été à de nombreuses reprises célébrées par des prix Nobel (par exemple en 1969, 1979, 1984, 1992, 2004…).

Le prix a été attribué aux théoriciens, François Englert (81 ans) de l’université libre de Bruxelles et le britannique Peter Higgs (84 ans) de l’université d’Edimbourg, qui ont postulé l’existence de cette particule. Le 4 juillet 2012, le CERN (organisation européenne de recherche nucléaire) annonçait la découverte de ce nouveau venu grâce à l’imposant accélérateur de particules LHC et ses deux détecteurs géants, ATLAS et CMS, comme l’a rappelé l’Académie royale des Sciences suédoise.

Peu après l’annonce du prix, le CERN a envoyé ses félicitations aux deux lauréats.

Les deux lauréats ont publié respectivement en août et septembre 1964 respectivement le modèle expliquant la masse des particules par un nouveau venu, le fameux boson. Robert Brout qui avait cosigné l’article avec François Englert est décédé en 2011. Ces trois physiciens avaient déjà reçu le prix Wolf en 2004. La décision du jury clôt la polémique en paternité autour de ce modèle théorique ; notamment entre européens. Trois autres physiciens, G.S. Guralnik, C.R. Hagen and T.W.B. Kibble, avaient souvent revendiqué leur apport, ayant publié quelques mois après les lauréats leurs propres solutions.

Le mécanisme du boson de Higgs est ajouté à la description du modèle standard pour expliquer pourquoi les particules ont une masse. Il postule l’existence d’un champ dans lequel baignent toutes les particules. Mais chacune interagit avec ce champ différemment, un peu à la manière de la neige collant plus ou moins sous les skis en fonction du fartage. Les « skis-particules » sont alors plus ou moins lourds. A ce champ est associée une particule, le fameux boson, tout comme les photons sont associés au champ électromagnétique.

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Il est rare mais pas exceptionnel que le prix Nobel soit attribué si rapidement après une découverte. En physique des particules Carlo Rubbia et Simon van der Meer avaient ainsi été récompensés en 1984, l’année suivant la mise en évidence au Cern de bosons dits intermédiaires, médiateurs de certaines forces nucléaires. De même, à peine plus d’une année sépare la découverte d’un matériau supraconducteur et la remise du prix en 1987 à ses créateurs, Georg Bednorz et Alexander Müller. Il est cependant plus rare que le prix concerne des travaux encore en cours. La nature et les propriétés exactes de la particule observée au Cern ne sont en effet pas encore tout à fait déterminées.

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