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Physique: Principe d’équivalence ou schizophrénie de masse?

En physique, la masse a une double personnalité: d’une part elle est ce qui cause l’inertie (la résistance à l’accélération), et d’autre part elle est ce qui cause la gravité. Mais ces deux aspects semblent équivalents sans que cela puisse s’expliquer, et cette observation a chagriné nombre de physiciens, aussi bien avant qu’après Einstein. Einstein, lui,  avait trouvé une parade qui donna naissance à la théorie de la relativité générale: un objet modifie la forme de l’espace-temps (plus il est lourd, plus il y a de compression de l’espace et donc plus nous mesurons un effet d’accélération vers l’objet, accélération que nous appelons “force de gravité”). Il n’y aurait donc pas de “masse gravitationnelle” en tant que telle, seulement une masse inertielle modifiant la structure de l’espace et créant l’illusion de la force de gravité.  Einstein a simplement appelé ceci le “principe d’équivalence”. Mais bien sûr, la gravité décrite de cette façon ne s’accorde pas avec la théorie quantique (qui nécessite un vecteur de transmission de la force) et est incompatible avec toute forme de Grande Théorie Unifiée. Read more

Boson de Higgs, suite mais pas fin

Voici deux mois que fut découverte, par les équipes CMS et ATLAS du CERN, la trace du fameux boson de Higgs, cette particule censée donner leur masse aux autres. Ce boson, dernière particule non identifiée du Modèle Standard de la physique, en est également aussi bien la pierre angulaire que le talon d’Achille: sans lui pas de masse et donc le monde matériel que nous connaissons ne pourrait exister (car sans masse, pas de gravité et sans gravité, pas d’étoiles ni de planètes). Mais nous savons également, depuis une trentaine d’années, que ce Modèle Standard est en fait une description très inadéquate de la réalité de notre Univers, ne serait-que du fait qu’il ne semble pas expliquer l’origine de la matière noire, qui compose pourtant 80% de la masse de l’Univers.

Donc une correspondance parfaite entre la découverte du CERN et la théorie aurait confirmé la validité d’un modèle théorique que l’on sait sinon invalide, du moins très incomplet par ailleurs. Inversement, l’absence totale de Higgs aurait définitivement invalidé ce modèle, qui pourtant sert de guide à l’ensemble de la physique depuis plus d’un demi-siècle… Dans les deux cas, un situation très inconfortable pour les physiciens. Heureusement, encore une fois, Mère Nature su se montrer subtile et le boson de Higgs découvert au CERN ne semble pas tout à fait être le boson décrit pas la théorie, et notamment les particules générées par sa désintégration ne correspondent pas tout à fait à ce qui était attendu. Comme le dit la porte-parole de ATLAS, Fabiola Gianotti,” il se peut très bien qu’il ne s’agit pas du boson de Higgs décrit par le Modèle Standard“. Ce à quoi le physicien Matt Strassler ajoute: “Si les taux de désintégration du Higgs en bosons W et Z s’avèrent ne pas être ceux décrits par le modèle (cette analyse est actuellement en cours, nde) alors cela ferait un grand trou dans l’interprétation de cette particule.Read more

Découverte du boson de Higgs, un grand jour pour la physique!

En mai 2011 Fabiola Gianotti, porte-parole du collisionneur ATLAS au CERN, prédisait que l’existence ou non du boson de Higgs serait connue pour fin 2012. Pour rappel, le boson de Higgs est la dernière particule non validée expérimentalement du modèle standard de la physique, et l’une des plus importantes (sinon la plus importante) car elle permet d’expliquer la notion de masse.

Et ce matin, 4 juillet 2012, une conférence de presse au CERN semble enfoncer le clou: une particule correspondant aux critères théoriques de ce boson a été identifiée par les détecteurs ATLAS et CMS du CERN, avec une probabilité de plus de 99,9% (dite “5 sigmas”) qu’il s’agisse d’un résultat réel et non pas d’une aberration ou erreur de mesure.

Son “poids” final serait de 126.5 Gev, comme anticipé suite aux mesures réalisées fin 2011 et présentées dans le billet Higgs poids plume cherche Susy désespérément.

Un grand jour pour la physique.

 

Bon article sur Wired: http://www.wired.com/wiredscience/2012/07/higgs-boson-discovery/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+wiredscience+%28Blog+-+Wired+Science%29

 

Higgs poids plume cherche Susy désespérément…

Riche semaine dans le monde de la physique des particules: notre vieux copain le boson de Higgs aurait peut être été aperçu, et si c’est bien lui il est d’une maigreur à faire peur! Mais au moins sa petite copine Susy (diminutif de Supersymétrie) peut ainsi relever la tête de son cercueil et, pourquoi pas, envisager un avenir radieuactif à galoper ensemble dans les champs de force fleuris du LHC… Read more

Matière noire: où sont les WIMPs?

Dans le billet publié le 13 avril sur ce blog “Une 5ème force de la nature en technicouleur?” je notais que l’éventuelle validation de la théorie “Technicolour” remettais en cause le modèle de matière noire le plus couramment admis actuellement en cosmologie, à savoir qu’elle serait composée de particules appelées WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles). Les WIMPs feraient partie de la classe des particules non baryoniques froides, c’est à dire des particules qui n’interagissent pas avec la matière “normale” (baryonique) et froides car créée aux origines de l’univers. Donc particulièrement difficiles à détecter.

C’est pourquoi une expérience spécifique nommée Xenon100 fut lancée l’an dernier au laboratoire national italien Gran Sasso. Un détecteur placé à 1 400 m sous terre (pour minimiser les interférences avec les radiations comiques) pendant 100 jours. La théorie prévoit que sur une telle période quelques WIMPs devraient interagir avec les atomes de Xénon au sein du détecteur. Résultat? Read more

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