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C'était il y a tout juste un an. Le 4 juillet 2012, une conférence au Cern était retransmise en direct sur la toile. Tout indiquait l'annonce imminente de la découverte du boson de Higgs. En effet, les principaux découvreurs du mécanisme de Brout-Englert-Higgs expliquant l'origine des masses des particules fondamentales du modèle standard, comme le boson W, étaient tous présents. À l'exception notable et malheureuse de Robert Brout, mort trop tôt pour voir la confirmation de la théorie qu'il avait proposée conjointement avec François Englert en 1964. Ce mécanisme impliquait implicitement l'existence d'un nouveau boson, et Peter HiggsPeter Higgs fut le premier à l'annoncer ouvertement.
De gauche à droite, Thomas Kibble, Gerald Guralnik, Carl Hagen, François Englert et Robert Brout, les codécouvreurs du mécanisme de Brout-Englert-Higgs, lors de la remise du prix Sakurai 2010. Robert Brout est malheureusement décédé depuis. © Self, Wikipédia, DP
Effectivement, les porteporte-paroles des collaborations CMS et Atlas - les deux détecteurs géants de particules chassant le boson de Higgs dans les collisions de protons accélérés par le LHC - confirmaient que leurs équipes avaient découvert un nouveau boson qui se comportait à bien des égards comme le boson de Higgs. Cette année, les derniers doutes ont été levés, et l'on admet que le boson de Higgs a bel et bien été découvert.
Une signature douteuse d'un second boson de Higgs
Malheureusement, tout indique qu'il s'agit d'un boson de Higgs standard, ce qui représente un véritable cauchemar pour les physiciensphysiciens des hautes énergiesénergies. On espérait qu'il soit une fenêtrefenêtre ouverte sur de la nouvelle physiquephysique, comme la supersymétriesupersymétrie ou les théories de Kaluza-Klein, en ne se comportant pas exactement comme dans le modèle électrofaible de Glashow-Salam-Weinberg. On aurait pu ainsi mieux comprendre la nature de la matière noire et de l'énergie noire. Le modèle standardmodèle standard le plus simple, augmenté et étendu par l'incorporation d'un supergroupe de symétries, prédit par exemple l'existence de cinq particules associées au mécanisme de Brout-Englert-Higgs.
Schéma montrant en mars 2013 des données des collisions proton-proton dans CMS (à gauche) et Atlas (à droite). Le nombre de collisions ayant produit deux photons gamma est sur l'axe vertical, la masse de toutes les particules qui pourraient avoir produit ces deux photons, sur l'axe horizontal. Une particule réelle apparaîtra comme une bosse sur la courbe. Le boson de Higgs à 125 GeV environ est réel : il apparaît à la fois dans Atlas et CMS. La bosse à 136 GeV dans CMS n'est pas observée par Atlas, par conséquent il n'y a aucune preuve que cela soit dû à l’existence d’une particule, et il est probable qu’elle résulte d’une fluctuation statistique. © Mathew Strassler, CMS-Atlas, Cern
Ces derniers temps, les analyses des données fournies par le détecteur CMSCMS semblaient indiquer qu'un deuxième boson de Higgs, à peine plus massif que le précédent, pointait le bout de son neznez. Était-on sur le point de déboucher enfin sur le mythique supermonde des particules supersymétriques ? Il semble que cela soit exclu comme l'explique le physicien Mathew Strassler. En effet, Atlas ne voit aucun signe d'un deuxième boson de Higgs, et il faut donc considérer le signal observé dans le schéma du détecteur CMS comme une simple fluctuation statistique mimant par hasard la présence d'une nouvelle particule.
Un an après la découverte du boson de Higgs, des signes d'une nouvelle physique, telle que celle impliquée dans le modèle unitaire d'Alain Connes, se font toujours attendre.
