Le point sur la quête du Boson de Higgs

Les derniers résultats concernant la recherche du Boson de Higgs ont été présentés cet après-midi.

Le Boson de Higgs devrait se trouver entre 116 et 130 GeV d’après l’expérience ATLAS ou 115-127 GeV d’après l’expérience CMS (contre 114 et 141 GeV précédemment) avec une forte probabilité entre 125 et 126 GeV.

Les résultats de ATLAS sont compatibles avec un Higgs à 125-126 GeV à un niveau statistique d’au plus 3,6 déviations standard, et l’équipe de l’expérience CMS rapporte un signal de 124 GeV d’au plus 2,6 déviations standard. En physique des particules, 5 déviations standard est considéré comme une preuve de l’existence d’une particule.

En 2012 on devrait accumuler 4 fois plus de données que celles obtenues en 2011. Cette quantité de donnée est nécessaire pour que le Boson de Higgs soit découvert ou bien définitivement écarté.

PS : Si jamais le CERN a une grande nouvelle scientifique a annoncer, j’espère qu’ils n’utiliseront pas de Comic Sans Serif ou de Gif animé comme c’était le cas aujourd’hui… (il faut vraiment le dire à Fabiola Gianotti)

Boson de Higgs – La quête arrive à son terme

Une des manières d’expliquer pourquoi les particules ont une masse est de postuler l’existence d’un champ qui remplirait l’Espace. La masse serait déterminée par le niveau d’interaction des particules avec ce champ, appelé champ de Higgs. Plus l’interaction d’une particule avec ce champ est importante, plus elle est massive.

Est-ce que le boson de Higgs, la particule porteuse d’interaction avec le champ de Higg, existe ou pas ? On ne le sait toujours pas.

Le Modèle Standard de la Physique des particules nous indique combien d’évènements contenant le Boson de Higgs nous devrions observer mais il ne prédit pas sa masse exacte, ce qui ne facilite pas sa découverte.

Comment fait-on pour essayer de le détecter ? En observant sa signature. Sa signature c’est la manière dont, théoriquement, il devrait se désintégrer en d’autres particules. Les nouveaux résultats combinent 8 études des désintégrations prédites du Boson de Higgs et utilisent les données expérimentales collectées jusqu’au mois de juillet dernier.

Les physiciens ont déjà exploré une grande partie de la gamme d’énergie où le boson de Higgs devrait se trouver. La zone située entre 141 et 476 GeV a été exclue (avec un niveau de confiance de 95%). Etant donné la quantité de données reccueillies et les sensibilités des différents modes de recherche, les physiciens s’attendaient à pouvoir exclure une gamme de masse encore plus large (entre 125 et 500 GeV), mais de petits excès pouvant résulter de fluctuations statistiques ou de la présence d’une particule cachée a réduit la gamme des masses pouvant être exclues.

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Les Muppets au LHC

Dans le film « Les Muppets », qui est sorti hier aux Etats-Unis et qui doit sortir en France le 11 avril 2012, le Dr Bunsen et Beaker travaillent au CERN sur l’expérience ATLAS du LHC

Source : Symmetry Breaking

Boson de Higgs : un seul pourrait ne pas être suffisant

Vous avez probablement entendu parler de la recherche du Boson de Higgs. Ce qui pourrait vous surprendre est que les scientifiques ne savent pas s’il existe. Et nous ne savons pas s’il y a un boson de Higgs ou plusieurs… ou aucun.

Ce que les scientifiques savent, en revanche, est que le Modèle Standard de la physique des particules prédit les propriétés que devrait avoir ce boson de Higgs : il doit avoir une masse, être électriquement neutre et ne pas être composé de particules plus petites.

Nous savons aussi que le Modèle Standard est incomplet. Nous le savons car nous ne pouvons pas répondre à plusieurs questions clé concernant l’Univers avec les informations que nous avons. Des scientifiques ont proposé des extensions au Modèle Standard pour aider à répondre à ces questions. Une telle extension serait d’inclure un nouveau principe appelé Supersymétrie.

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LHC – Record d’intensité de faisceau

Aux alentours de minuit, dans la nuit du 21 au 22 avril, le LHC a battu un record d’intensité de faisceau avec une collision de faisceaux d’une luminosité de 4.67 x 10³²cm^-2s^-1. Le précédent record de 4.024×10³²cm^-2s^-1 avait été établi par le Tevatron du Fermilab.

Selon Rolf Heuer, directeur général du CERN, l’intensité de faisceau est la clé du succès du LHC. Plus l’intensité est élevée, plus il y a de données. Et plus on a de données plus le potentiel de découverte est important.

Qu’est-ce que la luminosité ?

En ce qui concerne la recherche expérimentale en physique des particules, 2 propriétés sont importantes : l’énergie et la luminosité

La luminosité donne une mesure du nombre de collisions de particules qui se produisent dans un accélérateur de particules. Plus la luminosité est élevée plus les particules sont susceptibles d’entrer en collision. La luminosité est directement liée à l’intensité du ou des faisceaux de particules employés et à la taille du point sur lequel sont concentrées les faisceaux.

Les plus fortes luminosités sont atteintes avec des installations à cible fixe où l’on peut utiliser un solide dense comme cible. Les cibles stationnaires sont souvent utilisées pour produire d’intenses faisceaux de particules qui ne peuvent pas être accélérées ou stockées dans des collisionneurs de particules à cause de leur faible durée de vie (muons, Kaons chargés ou mésons p) ou leur absence de charge électrique (neutrons ou neutrinos)

La luminosité des collisionneurs est beaucoup plus faible à cause de la faible densité des faisceaux comparé à de la matière ordinaire. Cependant, l’accroissement de l’énergie fait plus que compenser la faible luminosité.