Changeant délibérément de sujet je reviens sur un commentaire ancien d’un de mes correspondants à propos du boson deHIGGS …J’ai exprimé des doutes surla désignation de ce qui a été effectivement découvert auCERN et je vais les expliciter de lamanière lapluspédagogiquepossible pour mes « étudiants du blogs » , ainsi que je pourraisappeler mes lecteurs !Allons :continuons à dialoguer !Vous avez l’air d’aimer ça !
-1 :Ce boson de Higgs, c’est vraiment l'une des clefs de voûte du modèle standard de la physique des particules ?
-M’exprimant à la manière d’un maquignonje vais en choquer quelques-uns en affirmant qu’il sert à donner du gras , de la masse , à certaines particules !
Bon ! je vous le concède , soyons sérieux , ne partez pas dans l’idée que le champ deHIGGS aquelque chose de commun avec le champdela gravitation ou de la Relativité générale ….En fait , le boson de Higgs est une particule élémentaire dont l'existence permet d'expliquer la brisure de l'interaction unifiée électrofaible en deux interactions…….Et dans ce « temple intellectuel de laSYMETRIE » qu’ est devenu la physique actuelle il permet de la préserver à haute énergie et d'expliquer sa brisure à basse énergie……
-2 :On n’est pas au marché aux bestiaux , OLIVIER ! Pourquoi chaque typede particule acquiert-il alors une masse différente, voire n'acquiert-il pas de masse du tout comme dans le cas du photon ?
-Oh là ! Vous allez trop vite aujourd’hui en besogne ! Il mefaudrait d’abord remonter au concept du champ de Higgs ….AIE alorsles équations !Si bien qu’on va les remplacer par une caricature ! Le champ de Higgs peut être imaginé comme une piscine pleinede 'mélasse' dans laquelle baigneraient diverses sortes debaigneurs(les « choses » ou particules qui nous entourent) , les uns habillés de pied en cap et plein de poches , lesautresdans des maillots collants , lisseset en tissu anti mélasse ! Selon leur interaction le coefficient de frottement vaagir etces particules s'y promèneront plus ou moins facilement, donnant ainsi l'illusion qu'elles ontacquis un poids en plus de ce qu’elles sont . En faiten extrapolant,tout ce que l'on connait n'aurait donc pas de masse intrinsèque, celle-ci ne serait qu'une mesure de l’ interaction plus ou moins grande avec la mélasse ( le champ de Higgs) ……Ce qui est intéressant , c’est quelatempérature fluidifie la mélasseet permet de comprendre pourquoi si tout devient très chaud, alors tout le monde se retrouve presqu’à égalité en diminuant les frottements……Onpeut alors proposer une équation où on découple le potentiel de ce champ scalaire sous forme d’une différence entre une partiefixeet une partie variable ( le niveau del’énergie) …..
-3 ;L’image est intéressante mais j’en veux plus !Comment expliquer cette hiérarchie des masses ?
Là aussi, je dois vous expliquer d’autres choses avant de répondre sur le fond !La nature semble avoir cherché à simplifier les choses , du moins en apparence …..D’une part il existe des « bosons » qui représentent une classe de particules qui possèdent des propriétés de symétrie particulières lors d’ échanges de particules ; d’autre part il existe des « fermions » ne pouvant êtreeux que dans un état totalement antisymétrique par rapport à l'échange de particules……..Et lorsqu'on dit qu'il existe une force entre deux fermions , c'estparce qu'ils sont en train d'échanger des bosons….Précisons que , les bosons sont soit des bosons de jauge en tant qu’ intermédiaires des interactions fondamentales , soit des bosons « composites » parce que leur spin a une valeur entière …..Une fois ceci posé , on n’a pourtant pas complétement vu tout le problème !Carpourquoi alors que les symétries de jauge requièrent que les transmetteurs de force soient de masse nulle, les bosons particuliers de l'unification électrofaible, comme les bosons W± et Z° acquièreraient-ils une masse ? La réponse a été donnée par Salam, Glashow et Weinberg qui ont dû inventer un mécanisme pour briser la symétrie de jauge permettant aux W± et Z° d'acquérir eux aussi une masse. Et il en est de même pour le boson deHIGGS …..Il est massique…..Ce n’est donc pas le fait de présenter une masse qui vous classe les particules en fermions et en bosons …..Et par ailleurs certaines théoriesde Cordesprésentent toute masse comme dérivant de la configuration géométrique d’un parcours fermé d’une forme d’énergieondulatoire alors que celle des bosons résulterait d’un parcours à géométrie ouverte ……..
Mais en revenant sur La question posée, le modèle standarddes particules élémentairespas plus que le modèle du champ deHIGGSn’apporte de réponseet ne permet de prévoir les valeurs des masses des fermions et leur spécificitéen leptons et quarks ….. il faut aller chercher ailleurs
A SUIVRE