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Comment la physique se prépare à une nouvelle révolution conceptuelle fondamentale

13 avril 2016, 05:09

Les deux détecteurs ATLAS et CMS du grand collisionneur à Hadrons du CERN ont détecté un signal qui correspondrait à une nouvelle particule, qu’aucune théorie n’avait prédite.

Le CERN est-il en train de préparer une révolution pour les prochains mois ? Oui, si les résultats discutés cette semaine au 51e rencontre de Moriond (dans la Vallée d’Aoste, en Italie) se trouvent confirmés. Le signal enregistré indépendamment par les deux détecteurs CMS et ATLAS placé sur le LHC - le grand collisionneur à Hadrons du CERN - indique l’existence d’une particule six fois plus lourde que le Higgs, soit d’une masse de 750 GeV, qui semble se désintégrer en deux photons, deux grains de lumière. Si c’est confirmé, "Ce sera la première particule de la nouvelle physique !" explique Philippe Chomaz, directeur de l’Irfu, (l’Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers), au CEA. Cette physique encore au delà du modèle standard auquel appartenait encore le Higgs. Et autant dire que cette éventuelle nouvelle-venue laisse déjà la communauté bouche bée !

En effet, aucune théorie - parmi celles utilisées le plus souvent - ne prédit une telle entité. Au point que beaucoup reprennent avec humour le mot du physicien Isaac Rabi lorsqu’en 1936, le muon, le cousin poids-lourd de l’électron a été découvert : "Mais qui a commandé ça ?!" avait-il alors demandé à ses collègues. "C’est vrai que la physique fondamentale a été riche en évènements ces derniers temps, reprend Yves Sirois, de l’expérience CMS (CERN) et de l’Ecole Polytechnique/CNRS, il y a eu le boson de Higgs puis les ondes gravitationnelles, les deux avaient été prédits des décennies avant leur détection. Le premier par Brout, Englert et Higgs et le second par Einstein lui-même. Mais aucun théoricien n’a prédit cette particule - encore hypothétique - de 750 GeV !" Pour l’heure, les membres des deux expériences CMS et ATLAS ont rassemblé leurs mesures en espérant atteindre le fameux écart-type de 5 sigma chacun, indispensable en physique des particules pour qu’une observation devienne un vrai « résultat ». Il signifie, pour les deux expériences, un résultat fiable à un dix milliardième près et correspondrait à une chance sur dix milliards que ce soit un signal parasite !

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