La Recherche N°559 A la découverte de nouvelles particules - mai 2020

Le 4 juillet 2012 est une date importante dans l'histoire de la physique, avec l'annonce de la découverte du boson de Higgs. Il était le dernier constituant - jusqu'alors inobservé - du modèle standard de la physique des particules, la théorie la plus aboutie dont les scientifiques disposent pour décrire le monde de l'infiniment petit. Élaboré progressivement depuis plus de soixante ans, il décrit les particules élémentaires de matière (les quarks et les leptons), ainsi que les bosons, qui transmettent les forces fondamentales : l'électromagnétisme, qui maintient par exemple les électrons autour du noyau des atomes ; l'interaction forte, qui assure la cohésion des noyaux et permet leur fusion au coeur des étoiles ; et enfin l'interaction faible, responsable du phénomène de radioactivité. Le modèle standard est surtout une théorie quantique où les particules sont les vibrations élémentaires de champs continus qui s'étendent partout dans l'espace, comme une vague est une vibration de la surface d'un océan. Le boson de Higgs, en particulier, est la manifestation du champ du même nom. C'est en interagissant avec ce dernier que les autres particules acquièrent leur masse. Un mécanisme crucial, prédit dès les années 1960 et dont la validation a été apportée par la découverte de 2012, à l'aide du plus grand accélérateur de particules au monde, le LHC (*). Une consécration pour le modèle standard.