Caroline Thanh Hương
Et si Homer Simpson avait ''découvert'' le boson de Higgs avant les scientifiques ? par Gentside Découverte
Et si Homer Simpson avait ''découvert'' le boson de Higgs avant les scientifiques ?
Publié par Émeline Ferard, le
Ne vous fiez pas à son ventre bedonnant, son obsession pour la
sieste, les donuts et la bière, Homer Simpson est beaucoup plus doué que
vous ne pensez. Ce serait même un scientifique insoupçonné. C'est du
moins ce qu'affirme le Britannique Simon Singh, auteur d'un livre paru
en 2013 et intitulé The Simpsons and their Mathematical Secrets (littéralement "les Simpson et leurs secrets mathématiques").
Spécialisé dans la vulgarisation scientifique, ce physicien suggère que la célèbre série racontant les aventures de la famille Simpson, est la "plus mathématique jamais diffusée de l'histoire". Et il va même plus loin en expliquant que Homer pourrait avoir découvert le boson de Higgs près de dix ans avant les scientifiques.
"Particule de Dieu"
Le boson de Higgs est une particule élémentaire dont l'existence a été postulée pendant des décennies avant qu'on ne parvienne à mettre la main dessus. En effet, c'est le scientifique Peter Higgs et ses collègues qui ont pour la première fois évoqué son existence en 1964. Depuis, cette "particule de Dieu" représente en quelque sorte le "Graal" pour les physiciens car elle constitue une clé de voute du Modèle standard qui décrit la physique des particules.
Elle pourrait ainsi permettre d'expliquer pourquoi certaines particules ont une masse et d'autres non. En 2012, après des décennies de recherche, une équipe du CERN a fini par découvrir un nouveau boson d'une masse d'environ 125 gigaélectron-volt (GeV) qui pourrait bien être le boson de Higgs. Une découverte qui a permis de projeter à nouveau le fameux boson sur le devant de la scène.
Elle a également conduit à l'attribution du prix Nobel de physique en 2013 à Peter Higgs et son collègue François Englert. Toutefois, en 1998, soit plus de dix ans avant, Homer Simpson avait semble-t-il déjà une piste sérieuse sur la masse du célèbre boson, constate le Dr Singh qui a récemment fait une apparition dans un festival face à des journalistes.
Une équation qui prédit la masse du boson
Dans l'épisode 2 de la 10e saison intitulé "La Dernière Invention d'Homer" (en anglais "The Wizard of Evergreen Terrace"), on peut voir le personnage installé, une craie à la main, devant un tableau noir montrant plusieurs formules assez complexes.
La première "équation est une combinaison ludique de plusieurs paramètres fondamentaux, comme la constante de Planck, la constante gravitationnelle et la vitesse de la lumière", explique l'écrivain au Daily Mail. Or, "cette équation prédit la masse du boson de Higgs. Si vous la résolvez, vous obtenez une masse pour le boson de Higgs qui est seulement un peu supérieure à la vraie masse du boson", affirme-t-il.
Concrètement, si l'équation est résolue, on aboutit à une masse prédite de 775 GeV, ce qui est "substantiellement plus élevé" que les 125 GeV découverts par les scientifiques du CERN. Mais "775 GeV n'est pas une mauvaise estimation si l'on garde en tête que Homer est un inventeur amateur et qu'il a réalisé ce calcul 14 ans avant que les physiciens du CERN ne mettent la main sur l'insaisissable particule", relève le Dr Singh dans son livre.
Une série très scientifique
Mais comment expliquer le talent caché de Homer Simpson ? La réponse est simple et assez connue : comme pour la série Futurama, plusieurs des scénaristes des Simpson étaient des mathématiciens de formation. Aussi, il suffit de regarder les épisodes de la série pour constater que les références scientifiques y sont fréquentes. Pour les fameuses équations du tableau, l'un des scénaristes aurait fait appel à un ami scientifique spécialisé en astronomie.
La deuxième équation a d'ailleurs aussi beaucoup fait parler d'elle, certains ayant affirmé qu'elle donnait une solution au dernier théorème de Fermat. Toutefois, si le calcul est réalisé dans les règles ce n'est pas le cas. Pour le Dr Singh, la présence des mathématiques dans les Simpson est loin d'être anodine, elle pourrait encourager les amoureux de la matière voire séduire d'autres qui ne s'y intéressent pas forcément.
"Si un adolescent geek repère les maths dans les Simpson, j'espère qu'il ou elle pensera que les mathématiques sont à juste titre, cool", conclut le scientifique.
Tham khảo về
Hạt Higgs (phiên âm tiếng Việt: Híc-s) hay boson Higgs (bô-xôn Híc-s) là một hạt cơ bản trong mô hình chuẩn của ngành vật lý hạt và là một trong những loại hạt boson. Ngày 4 tháng 7 năm 2012, các nhà vật lý học tại Tổ chức Nghiên cứu Nguyên tử Châu Âu
(CERN) đã nhận ra sự tồn tại của một hạt có những đặc tính "thích hợp
với boson Higgs", xác suất rằng dấu hiệu không phải do nó chỉ tới
0,00003% (tức 5 độ lệch);
tuy nhiên, các nhà khoa học hạt vẫn cần phải xác nhận rằng sự quan sát
này do boson Higgs thay vì một boson bất ngờ chưa được khám phá.
Trong vài thập kỷ qua, ngành vật lý hạt đã xây dựng được một lý thuyết mô hình chuẩn, tạo nên khuôn khổ về sự hiểu biết các hạt và tương tác cơ bản trong tự nhiên. Một trong những thành phần cơ bản của mô hình này là trường lượng tử giả thiết phổ biến, chịu trách nhiệm cung cấp khối lượng cho các hạt. Trường này có tên gọi là trường Higgs. Nó là hệ quả của lưỡng tính sóng-hạt trong cơ học lượng tử, và tất cả các trường lượng tử đều có một hạt cơ bản đi kèm. Hạt đi kèm với trường Higgs được gọi là hạt Higgs, hay boson Higgs, theo tên của nhà vật lý Peter Higgs (Pi-tơ Hếch).
Hạt Higgs còn được gọi là hay hạt mắc dịch, hạt bị nguyền rủa (Goddamn particle), vì tầm quan trọng của nó trong vụ nổ Big Bang cách đây 13,7 tỷ năm và vì suốt một thời gian dài các nhà khoa học vật lộn với các thí nghiệm nhưng vẫn không tìm ra nó. Cái tên "hạt bị Chúa nguyền rủa" do nhà vật lý học Leon Lederman đặt ra lần đầu tiên trong một cuốn sách viết năm 1993 để diễn tả sự khó khăn này. Tuy nhiên nhà xuất bản vì sợ làm phật ý nhóm người Kitô giáo sùng tín nên đã ép Ledermen sửa cụm từ "hạt chết tiệt" Goddamn particle thành "hạt của Chúa" ''God particle. Sự đổi tên này đã làm một số người phật ý, trong đó có bản thân của Peter Higgs. Và thực chất cái hạt này chẳng có liên quan gì đến Chúa Trời nếu như không muốn nói là nó phủ bác sự hiện hữu của Thiên Chúa. Việc sửa từ dẫn đến việc nhiều người không hiểu dễ bị nhầm tưởng "god particle" có liên quan đến Chúa và do vậy liên quan đến lĩnh vực tôn giáo. Sự nhầm lẫn này càng đi xa hơn khi "god particle" được dịch một cách máy móc sang các ngôn ngữ khác, khiến cho nhiều người còn "chém gió" là do tầm quan trọng của nó nên gọi là hạt của Chúa.
Vì trường Higgs chịu trách nhiệm về khối lượng, việc các hạt cơ bản có khối lượng được nhiều nhà vật lý coi như một dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của trường Higgs. Giả sử hạt Higgs tồn tại, chúng ta có thể suy luận được ra khối lượng của nó dựa trên tác động mà nó tạo ra đối với thuộc tính của các hạt và trường khác.
Ngày 4 tháng 7 năm 2012, Fabiola Gianotti và Joseph Incandela, phát ngôn viên cho hai đội thí nghiệm độc lập ATLAS và CMS trình bày kết quả thực nghiệm của họ về boson Higgs tại LHC.[3] Họ xác nhận mức tin cậy "năm sigma" của bằng chứng về một hạt có đặc tính "tương đồng với boson Higgs", và họ thừa nhận rằng công việc tiếp theo là cần thiết để kết luận rằng nó có mọi đặc tính mà lý thuyết đã tiên đoán về boson Higgs.[4]
Rất nhiều thí nghiệm thuộc lĩnh vực vật lý hạt trên thế giới đang tìm kiếm cơ chế tạo ra khối lượng. Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm hạt nhân CERN ở Geneva cũng như tại Fermilab ở Illinois đang hy vọng tìm kiếm được cái họ gọi là "boson Higgs". Họ tin tưởng rằng nó là một hạt, cũng có thể là một tập hợp hạt mà chúng có thể tạo ra những hạt có khối lượng khác.
Ảnh hướng của nhóm (đám đông vây quanh) chính là cơ chế Higgs, được đưa ra bởi nhà vật lý người Anh Peter Higgs vào những năm 1960. Lý thuyết đưa ra giả thuyết cho rằng có một dạng lưới biểu trưng cho trường Higgs phủ đầy vũ trụ. Giống như trường điện từ, nó có ảnh hưởng tới những hạt di chuyển xuyên qua nó, nhưng nó cũng liên hệ với vật lý chất rắn. Các nhà khoa học biết rằng khi một electron đi qua một mạng tinh thể nguyên tử điện tích dương, khối lượng của electron có thể tăng lên gấp 40 lần. Điều này cũng có thể đúng với trường Higgs, khi một hạt di chuyển trong nó, nó sẽ bị bóp méo một chút - giống như đám đông vây quanh ngôi sao điện ảnh ở bữa tiệc - và truyền khối lượng cho hạt.
Câu hỏi về khối lượng là một vấn đề hóc búa, dẫn đến việc tồn tại hạt boson Higgs để phủ kín khoảng trống còn sót trong Mô Hình Chuẩn. Mô Hình Chuẩn miêu tả 3 trong 4 lực của tự nhiên: lực điện từ, lực tương tác mạnh, và lực tương tác yếu. Lực điện từ đã được biết một cách cặn kẽ trong nhiều thập kỷ qua. Hiện tại, các nhà vật lý dồn sự quan tâm sang lực hạt nhân mạnh, lực liên kết những phần của hạt nhân nguyên tử lại với nhau, và lực hạt nhân yếu, lực chi phối khả năng phóng xạ cũng như phản ứng tổng hợp hidro, một phản ứng quan trọng tạo ra năng lượng trong Mặt Trời.
Điện từ học miêu tả sự tương tác giữa các hạt và photon, hình thành những bó (packet) nhỏ của bức xạ điện từ. Tương tự, lực hạt nhân yếu miêu tả cách thức hai hạt boson W và boson Z tương tác với các electron, quark, neutron... Có một sự khác nhau rõ ràng giữa hai tương tác này: photon không có khối lượng, trong khi khối lượng của W và Z lại khá lớn (khoảng 100 lần so với khối lượng của proton). Trong thực tế chúng là một trong những hạt có khối lượng lớn nhất từng biết.
Khuynh hướng đầu tiên là giả sử rằng boson W và boson Z dễ dàng tồn tại và tương tác với những hạt cơ bản khác. Nhưng trên cơ sở toán học, khối lượng lớn của boson W và boson Z mang đến sự mâu thuẫn trong Mô Hình Chuẩn. Để giải thích cho điều này, các nhà vậy lý cho rằng phải có ít nhất một hạt khác - đó là boson Higgs.
Những lý thuyết đơn giản nhất dự đoán rằng có một boson Higgs, nhưng những lý thuyết khác lại cho rằng có nhiều hơn. Trong thực tế, quá trình tìm kiếm hạt Higg là một trong những sự việc hào hứng nhất trong nghiên cứu, bởi vì nó có thể dẫn đến những khám phá mới, hoàn chỉnh vật lý hạt. Một số nhà lý thuyết nói rằng nó có thể mang ánh sáng đến cho toàn bộ những dạng tương tác mạnh mới, và số khác tin tương rằng việc nghiên cứu sẽ khám phá ra một vật lý cơ bản đối xứng mang tên "siêu đối xứng".
Trước hết, các nhà khoa học muốn xác định phải chăng boson Higg thực sự tồn tại? Quá trình tìm kiếm đã bắt đầu từ hơn 10 năm trước, tại cả hai phòng nghiên cứu CERN tại Geneva và Fermilab ở Illinois. Để tìm kiếm các hạt này, các nhà nghiên cứu phải thực hiện va chạm những hạt khác với nhau ở vận tốc cực lớn. Nếu năng lượng từ sự va chạm này đủ lớn, nó có thể chuyển sang những hạt vật chất nhỏ hơn - có thể là boson Higgs. Những hạt này chỉ tồn tại ở một thời gian ngắn, sau đó phân rã thành các hạt khác. Vì thế, để chứng minh cho sự xuất hiện của hạt Higgs trong sự va chạm, các nhà nghiên cứu phải tìm được bằng chứng dựa vào các hạt nó sẽ phân rã ra.
Le symbole est H0, mais d'autres représentations (par exemple H+) peuvent se rencontrer également16.
Le modèle standard de la physique des particules ne prédit l'existence que d'un seul boson BEH : on parle de « boson de Higgs standard ». Des théories au-delà du modèle standard, telles que la supersymétrie, autorisent l'existence de plusieurs bosons de ce type, de masses et de propriétés différentes.
L'existence du boson scalaire (Higgs) est trop brève21
pour qu'on le détecte directement : on ne peut espérer observer que ses
produits de désintégration, voire les produits de désintégration de ces
derniers22.
Des événements mettant en jeu des particules ordinaires peuvent en
outre produire un signal similaire à celui produit par un boson de
Higgs. Par ailleurs, une particule ne peut être observée dans un
détecteur qu'à des énergies supérieures ou égales à sa propre masse[réf. nécessaire].
Il est d'ailleurs abusif de parler de masse pour une telle particule,
puisque dans le modèle la masse n'est plus une caractéristique
intrinsèque des particules, mais une mesure de leurs interactions23 avec le champ de Higgs.
La mise en évidence directe de l'existence du boson de Higgs passe par l'utilisation de détecteurs spécifiques auprès d'accélérateurs de particules. Les expériences suivantes tentent ou ont tenté de détecter le boson de Higgs :
On a pensé un temps que le boson de Higgs avait été mis en évidence au LEP en 2000.
La significativité statistique était cependant trop faible pour que
cette mise en évidence soit assurée. Des études conduites en 2002 au LEP
ont permis de conclure à une probabilité de 8 % pour que les événements
observés s'expliquent sans faire intervenir le Higgs26.
Plusieurs questions ont été posées concernant entre autres le mécanisme et la masse des bosons. Pour apporter une réponse à ces questions, la notion de brisure de symétrie est introduite, dans la théorie électrofaible.
Les régularités dans le comportement des particules sont appelées symétries et elles sont étroitement reliées aux lois de conservation.
La symétrie est aussi reliée au concept de l'invariance : si un
changement effectué dans un système physique ne produit aucun effet
observable, le système est dit invariant au changement, impliquant une
symétrie (voir théorème de Noether).
Le champ de Higgs différerait des autres champs en ce qu'à basse
température (énergie), l'espace « préférerait » être rempli de
particules de Higgs que de ne pas l'être. Les bosons W± et Z°
interagissent avec ce champ (contrairement au photon), et avancent à
travers l'espace comme s'ils se mouvaient dans une « mélasse » épaisse.
De cette manière, ils acquièrent une masse effective. À haute
température (énergie), les interactions dans le champ de Higgs sont
telles que l'espace n'est plus rempli de cette mélasse Higgsienne (un
peu comme si la température avait fluidifié la mélasse), les W± et Z° perdent leur masse et la symétrie entre les W±,
Z° et le photon n'est plus brisée, elle est « restaurée ». Elle est
dite manifeste. La masse d'un fermion ou d'un boson ne serait donc
qu'une manifestation de cette interaction des particules avec le champ
de Higgs dans lequel elles « baignent ».
Les particules (bosons, fermions) acquièrent une masse à cause du
champ de Higgs, mais pourquoi chaque particule acquiert-elle une masse
différente, voire n'acquiert-elle pas de masse du tout comme dans le cas
du photon ? Pourquoi la force de l'affinité des particules avec le
champ de Higgs — ce qu'on appelle le couplage — est-elle si différente
d'une particule à l'autre, et donc comment expliquer cette hiérarchie
des masses ? Aujourd'hui, on ne connaît pas les réponses à ces
questions, et la théorie du boson de Higgs ne permet pas d'y répondre
seule.
Le physicien David J. Miller, spécialiste des particules élémentaires28, a comparé le boson et le mécanisme de Higgs à un cocktail réunissant les membres d'un parti politique29.
Spécialisé dans la vulgarisation scientifique, ce physicien suggère que la célèbre série racontant les aventures de la famille Simpson, est la "plus mathématique jamais diffusée de l'histoire". Et il va même plus loin en expliquant que Homer pourrait avoir découvert le boson de Higgs près de dix ans avant les scientifiques.
"Particule de Dieu"
Le boson de Higgs est une particule élémentaire dont l'existence a été postulée pendant des décennies avant qu'on ne parvienne à mettre la main dessus. En effet, c'est le scientifique Peter Higgs et ses collègues qui ont pour la première fois évoqué son existence en 1964. Depuis, cette "particule de Dieu" représente en quelque sorte le "Graal" pour les physiciens car elle constitue une clé de voute du Modèle standard qui décrit la physique des particules.
Elle pourrait ainsi permettre d'expliquer pourquoi certaines particules ont une masse et d'autres non. En 2012, après des décennies de recherche, une équipe du CERN a fini par découvrir un nouveau boson d'une masse d'environ 125 gigaélectron-volt (GeV) qui pourrait bien être le boson de Higgs. Une découverte qui a permis de projeter à nouveau le fameux boson sur le devant de la scène.
Elle a également conduit à l'attribution du prix Nobel de physique en 2013 à Peter Higgs et son collègue François Englert. Toutefois, en 1998, soit plus de dix ans avant, Homer Simpson avait semble-t-il déjà une piste sérieuse sur la masse du célèbre boson, constate le Dr Singh qui a récemment fait une apparition dans un festival face à des journalistes.
Une équation qui prédit la masse du boson
Dans l'épisode 2 de la 10e saison intitulé "La Dernière Invention d'Homer" (en anglais "The Wizard of Evergreen Terrace"), on peut voir le personnage installé, une craie à la main, devant un tableau noir montrant plusieurs formules assez complexes.
La première "équation est une combinaison ludique de plusieurs paramètres fondamentaux, comme la constante de Planck, la constante gravitationnelle et la vitesse de la lumière", explique l'écrivain au Daily Mail. Or, "cette équation prédit la masse du boson de Higgs. Si vous la résolvez, vous obtenez une masse pour le boson de Higgs qui est seulement un peu supérieure à la vraie masse du boson", affirme-t-il.
Concrètement, si l'équation est résolue, on aboutit à une masse prédite de 775 GeV, ce qui est "substantiellement plus élevé" que les 125 GeV découverts par les scientifiques du CERN. Mais "775 GeV n'est pas une mauvaise estimation si l'on garde en tête que Homer est un inventeur amateur et qu'il a réalisé ce calcul 14 ans avant que les physiciens du CERN ne mettent la main sur l'insaisissable particule", relève le Dr Singh dans son livre.
Une série très scientifique
Mais comment expliquer le talent caché de Homer Simpson ? La réponse est simple et assez connue : comme pour la série Futurama, plusieurs des scénaristes des Simpson étaient des mathématiciens de formation. Aussi, il suffit de regarder les épisodes de la série pour constater que les références scientifiques y sont fréquentes. Pour les fameuses équations du tableau, l'un des scénaristes aurait fait appel à un ami scientifique spécialisé en astronomie.
La deuxième équation a d'ailleurs aussi beaucoup fait parler d'elle, certains ayant affirmé qu'elle donnait une solution au dernier théorème de Fermat. Toutefois, si le calcul est réalisé dans les règles ce n'est pas le cas. Pour le Dr Singh, la présence des mathématiques dans les Simpson est loin d'être anodine, elle pourrait encourager les amoureux de la matière voire séduire d'autres qui ne s'y intéressent pas forcément.
"Si un adolescent geek repère les maths dans les Simpson, j'espère qu'il ou elle pensera que les mathématiques sont à juste titre, cool", conclut le scientifique.
Tham khảo về
Hạt Higgs
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
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Bài viết này cần thêm chú thích nguồn gốc để có thể kiểm chứng thông tin. |
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| Cấu trúc | Hạt cơ bản |
|---|---|
| Tình trạng | Xác nhận tồn tại một hạt có "tính tương đồng" với hạt Higgs, và cần có những phân tích sâu hơn để công nhận hạt đó có mọi tính chất giống với tiên đoán lý thuyết của boson Higgs.[1] |
| Lý thuyết | F. Englert, R. Brout, P. Higgs, G. S. Guralnik, C. R. Hagen, và T. W. B. Kibble (1964) |
| Thực nghiệm | ATLAS và CMS (2012) |
| Ký hiệu | H0 |
| Số loại | 1 trong Mô hình chuẩn |
| Khối lượng | 125,3±0,6 GeV/c2 (mức tin cậy 5σ)[2] |
| Thời gian sống | 1 zéptô giây |
| Điện tích | Chưa rõ |
| Màu tích | Chưa rõ |
| Spin | Spin nguyên, nhưng cần phân tích sâu hơn |
Trong vài thập kỷ qua, ngành vật lý hạt đã xây dựng được một lý thuyết mô hình chuẩn, tạo nên khuôn khổ về sự hiểu biết các hạt và tương tác cơ bản trong tự nhiên. Một trong những thành phần cơ bản của mô hình này là trường lượng tử giả thiết phổ biến, chịu trách nhiệm cung cấp khối lượng cho các hạt. Trường này có tên gọi là trường Higgs. Nó là hệ quả của lưỡng tính sóng-hạt trong cơ học lượng tử, và tất cả các trường lượng tử đều có một hạt cơ bản đi kèm. Hạt đi kèm với trường Higgs được gọi là hạt Higgs, hay boson Higgs, theo tên của nhà vật lý Peter Higgs (Pi-tơ Hếch).
Hạt Higgs còn được gọi là hay hạt mắc dịch, hạt bị nguyền rủa (Goddamn particle), vì tầm quan trọng của nó trong vụ nổ Big Bang cách đây 13,7 tỷ năm và vì suốt một thời gian dài các nhà khoa học vật lộn với các thí nghiệm nhưng vẫn không tìm ra nó. Cái tên "hạt bị Chúa nguyền rủa" do nhà vật lý học Leon Lederman đặt ra lần đầu tiên trong một cuốn sách viết năm 1993 để diễn tả sự khó khăn này. Tuy nhiên nhà xuất bản vì sợ làm phật ý nhóm người Kitô giáo sùng tín nên đã ép Ledermen sửa cụm từ "hạt chết tiệt" Goddamn particle thành "hạt của Chúa" ''God particle. Sự đổi tên này đã làm một số người phật ý, trong đó có bản thân của Peter Higgs. Và thực chất cái hạt này chẳng có liên quan gì đến Chúa Trời nếu như không muốn nói là nó phủ bác sự hiện hữu của Thiên Chúa. Việc sửa từ dẫn đến việc nhiều người không hiểu dễ bị nhầm tưởng "god particle" có liên quan đến Chúa và do vậy liên quan đến lĩnh vực tôn giáo. Sự nhầm lẫn này càng đi xa hơn khi "god particle" được dịch một cách máy móc sang các ngôn ngữ khác, khiến cho nhiều người còn "chém gió" là do tầm quan trọng của nó nên gọi là hạt của Chúa.
Vì trường Higgs chịu trách nhiệm về khối lượng, việc các hạt cơ bản có khối lượng được nhiều nhà vật lý coi như một dấu hiệu cho thấy sự tồn tại của trường Higgs. Giả sử hạt Higgs tồn tại, chúng ta có thể suy luận được ra khối lượng của nó dựa trên tác động mà nó tạo ra đối với thuộc tính của các hạt và trường khác.
Ngày 4 tháng 7 năm 2012, Fabiola Gianotti và Joseph Incandela, phát ngôn viên cho hai đội thí nghiệm độc lập ATLAS và CMS trình bày kết quả thực nghiệm của họ về boson Higgs tại LHC.[3] Họ xác nhận mức tin cậy "năm sigma" của bằng chứng về một hạt có đặc tính "tương đồng với boson Higgs", và họ thừa nhận rằng công việc tiếp theo là cần thiết để kết luận rằng nó có mọi đặc tính mà lý thuyết đã tiên đoán về boson Higgs.[4]
Ý tưởng cho sự tồn tại của hạt Higgs
Rất nhiều thí nghiệm thuộc lĩnh vực vật lý hạt trên thế giới đang tìm kiếm cơ chế tạo ra khối lượng. Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm hạt nhân CERN ở Geneva cũng như tại Fermilab ở Illinois đang hy vọng tìm kiếm được cái họ gọi là "boson Higgs". Họ tin tưởng rằng nó là một hạt, cũng có thể là một tập hợp hạt mà chúng có thể tạo ra những hạt có khối lượng khác.
Ảnh hướng của nhóm (đám đông vây quanh) chính là cơ chế Higgs, được đưa ra bởi nhà vật lý người Anh Peter Higgs vào những năm 1960. Lý thuyết đưa ra giả thuyết cho rằng có một dạng lưới biểu trưng cho trường Higgs phủ đầy vũ trụ. Giống như trường điện từ, nó có ảnh hưởng tới những hạt di chuyển xuyên qua nó, nhưng nó cũng liên hệ với vật lý chất rắn. Các nhà khoa học biết rằng khi một electron đi qua một mạng tinh thể nguyên tử điện tích dương, khối lượng của electron có thể tăng lên gấp 40 lần. Điều này cũng có thể đúng với trường Higgs, khi một hạt di chuyển trong nó, nó sẽ bị bóp méo một chút - giống như đám đông vây quanh ngôi sao điện ảnh ở bữa tiệc - và truyền khối lượng cho hạt.
Câu hỏi về khối lượng là một vấn đề hóc búa, dẫn đến việc tồn tại hạt boson Higgs để phủ kín khoảng trống còn sót trong Mô Hình Chuẩn. Mô Hình Chuẩn miêu tả 3 trong 4 lực của tự nhiên: lực điện từ, lực tương tác mạnh, và lực tương tác yếu. Lực điện từ đã được biết một cách cặn kẽ trong nhiều thập kỷ qua. Hiện tại, các nhà vật lý dồn sự quan tâm sang lực hạt nhân mạnh, lực liên kết những phần của hạt nhân nguyên tử lại với nhau, và lực hạt nhân yếu, lực chi phối khả năng phóng xạ cũng như phản ứng tổng hợp hidro, một phản ứng quan trọng tạo ra năng lượng trong Mặt Trời.
Điện từ học miêu tả sự tương tác giữa các hạt và photon, hình thành những bó (packet) nhỏ của bức xạ điện từ. Tương tự, lực hạt nhân yếu miêu tả cách thức hai hạt boson W và boson Z tương tác với các electron, quark, neutron... Có một sự khác nhau rõ ràng giữa hai tương tác này: photon không có khối lượng, trong khi khối lượng của W và Z lại khá lớn (khoảng 100 lần so với khối lượng của proton). Trong thực tế chúng là một trong những hạt có khối lượng lớn nhất từng biết.
Khuynh hướng đầu tiên là giả sử rằng boson W và boson Z dễ dàng tồn tại và tương tác với những hạt cơ bản khác. Nhưng trên cơ sở toán học, khối lượng lớn của boson W và boson Z mang đến sự mâu thuẫn trong Mô Hình Chuẩn. Để giải thích cho điều này, các nhà vậy lý cho rằng phải có ít nhất một hạt khác - đó là boson Higgs.
Những lý thuyết đơn giản nhất dự đoán rằng có một boson Higgs, nhưng những lý thuyết khác lại cho rằng có nhiều hơn. Trong thực tế, quá trình tìm kiếm hạt Higg là một trong những sự việc hào hứng nhất trong nghiên cứu, bởi vì nó có thể dẫn đến những khám phá mới, hoàn chỉnh vật lý hạt. Một số nhà lý thuyết nói rằng nó có thể mang ánh sáng đến cho toàn bộ những dạng tương tác mạnh mới, và số khác tin tương rằng việc nghiên cứu sẽ khám phá ra một vật lý cơ bản đối xứng mang tên "siêu đối xứng".
Trước hết, các nhà khoa học muốn xác định phải chăng boson Higg thực sự tồn tại? Quá trình tìm kiếm đã bắt đầu từ hơn 10 năm trước, tại cả hai phòng nghiên cứu CERN tại Geneva và Fermilab ở Illinois. Để tìm kiếm các hạt này, các nhà nghiên cứu phải thực hiện va chạm những hạt khác với nhau ở vận tốc cực lớn. Nếu năng lượng từ sự va chạm này đủ lớn, nó có thể chuyển sang những hạt vật chất nhỏ hơn - có thể là boson Higgs. Những hạt này chỉ tồn tại ở một thời gian ngắn, sau đó phân rã thành các hạt khác. Vì thế, để chứng minh cho sự xuất hiện của hạt Higgs trong sự va chạm, các nhà nghiên cứu phải tìm được bằng chứng dựa vào các hạt nó sẽ phân rã ra.
Boson de Higgs
« Higgs » redirige ici. Pour les autres utilisations, voir Higgs (homonymie).
Pour les articles homonymes, voir BEH.
Boson de Higgs (ou BEH)
Événements candidats au boson de Higgs dans des collisions entre protons au LHC. En haut, dans l'expérience CMS, une désintégration en deux photons en vert. En bas, dans l'expérience ATLAS, une désintégration en quatre muons en rouge.
Propriétés générales
Classification
particule élémentaire
Composition
élémentaire
Famille
boson
Groupe
champ de Higgs électrofaible
Symbole
H0
Propriétés physiques
Masse
125,03+0,26−0,27(stat)+0,13−0,15(sys) GeV⋅c-21
125,36 ± 0,37 (stat) ± 0,18 (sys) GeV⋅c-22,3,4
Charge électrique
0 C
Charge de couleur
0
Spin
0
Parité
+1
Durée de vie
1,56×10-22 s (modèle standard)
Historique
Prédiction
François Englert et Robert Brout5
Peter Higgs6
G. Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble7 (1964)
Découverte
4 juillet 2012 (annonce)
15 mars 2013 (confirmation)
modifier 
Le boson de Higgs, aussi connu sous d'autres noms dont celui de boson BEH, est une particule élémentaire dont l'existence, postulée indépendamment en 1964 par Robert Brout, François Englert, Peter Higgs, Carl Richard Hagen, Gerald Guralnik et Thomas Kibble, permet d'expliquer la brisure de l'interaction unifiée électrofaible en deux interactions par l'intermédiaire du mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble et d'expliquer ainsi pourquoi certaines particules ont une masse et d'autres n'en ont pas8. Son existence a été confirmée de manière expérimentale en 2012 grâce à l'utilisation du LHC et a conduit à l'attribution du prix Nobel de physique à François Englert et Peter Higgs en 20139.
Le boson de Higgs, quantum du champ de Higgs, confère une masse non nulle aux bosons de jauge de l'interaction faible (bosons W et boson Z), leur conférant des propriétés différentes de celles du boson de l'interaction électromagnétique, le photon.
Cette particule élémentaire constitue l'une des clefs de voûte du modèle standard de la physique des particules10. La connaissance de ses propriétés peut par ailleurs orienter la recherche au-delà du modèle standard et ouvrir la voie à la découverte d'une nouvelle physique, telle que la supersymétrie ou la matière noire11.
Le 4 juillet 2012, le CERN annonce, lors d'une conférence12, avoir identifié, avec un degré de confiance de 99,99997 % (5 σ), un nouveau boson dans un domaine de masse de l'ordre de 125–126 GeV⋅c-2, qui paraît compatible avec celui du boson de Higgs. L'annonce est suivie, le 17 septembre 2012, par la publication de deux articles dans la revue Physics Letters B13,14. Le 15 mars 2013, le CERN confirme que, selon toute vraisemblance, il s'agit bien du boson de Higgs15.
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« Higgs » redirige ici. Pour les autres utilisations, voir Higgs (homonymie). |
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Pour les articles homonymes, voir BEH.| Boson de Higgs (ou BEH) | |
 Événements candidats au boson de Higgs dans des collisions entre protons au LHC. En haut, dans l'expérience CMS, une désintégration en deux photons en vert. En bas, dans l'expérience ATLAS, une désintégration en quatre muons en rouge. |
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| Propriétés générales | |
|---|---|
| Classification | particule élémentaire |
| Composition | élémentaire |
| Famille | boson |
| Groupe | champ de Higgs électrofaible |
| Symbole | H0 |
| Propriétés physiques | |
| Masse | 125,03+0,26−0,27(stat)+0,13−0,15(sys) GeV⋅c-21 125,36 ± 0,37 (stat) ± 0,18 (sys) GeV⋅c-22,3,4 |
| Charge électrique | 0 C |
| Charge de couleur | 0 |
| Spin | 0 |
| Parité | +1 |
| Durée de vie | 1,56×10-22 s (modèle standard) |
| Historique | |
| Prédiction | François Englert et Robert Brout5 Peter Higgs6 G. Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble7 (1964) |
| Découverte | 4 juillet 2012 (annonce) 15 mars 2013 (confirmation) |
| modifier |
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Sommaire
Symbole
Le symbole est H0, mais d'autres représentations (par exemple H+) peuvent se rencontrer également16.
Description
Le modèle standard de la physique des particules ne prédit l'existence que d'un seul boson BEH : on parle de « boson de Higgs standard ». Des théories au-delà du modèle standard, telles que la supersymétrie, autorisent l'existence de plusieurs bosons de ce type, de masses et de propriétés différentes.
Recherche expérimentale
La recherche du boson scalaire (Higgs) est l'une des priorités du LHC, successeur du LEP au CERN, opérationnel depuis le 10 septembre 2008.
L'état de la recherche en décembre 2011 ne permet pas encore de
conclure en l'existence du boson de Higgs, mais il est soutenu lors d'un
séminaire organisé alors au CERN que son énergie propre, s'il existe,
doit probablement se situer dans la gamme 116–130 GeV selon les expérimentations ATLAS et 115–127 GeV d'après celles du CMS17. Le LHC ou le Tevatron (collisionneur proton antiproton)
pourraient découvrir un boson de Higgs qui satisfasse au modèle
standard ou cinq bosons de Higgs (trois neutres et deux portant des
charges électriques) selon la prédiction du modèle supersymétrique.
Lors d'une annonce officielle très attendue, le CERN a, le 4 juillet 2012, confirmé aux médias l'existence, avec une probabilité suffisante de 5 σ
de certitude (correspondants à 99,9999 %), d'une particule qui présente
des caractéristiques conformes à celles que l'on attend du boson de
Higgs. D'autres propriétés doivent être mesurées, notamment le taux et
les modes de désintégration de cette particule, pour une confirmation
définitive, ce qui ne remet pas en cause le caractère très probable de
cette découverte18.
Cette identification ne signifie donc pas encore que c'est forcément le
boson de Higgs qui a été découvert ; il faudra encore sans doute
quelques années de recherche pour l'établir19.
Le 14 mars 2013, le CERN publie un communiqué de presse dans lequel il indique que le nouveau boson découvert « ressemble de plus en plus » à un boson de Higgs, même s'il n'est pas encore certain qu'il s'agisse du boson de Higgs du modèle standard20.
Principe
L'existence du boson scalaire (Higgs) est trop brève21
pour qu'on le détecte directement : on ne peut espérer observer que ses
produits de désintégration, voire les produits de désintégration de ces
derniers22.
Des événements mettant en jeu des particules ordinaires peuvent en
outre produire un signal similaire à celui produit par un boson de
Higgs. Par ailleurs, une particule ne peut être observée dans un
détecteur qu'à des énergies supérieures ou égales à sa propre masse[réf. nécessaire].
Il est d'ailleurs abusif de parler de masse pour une telle particule,
puisque dans le modèle la masse n'est plus une caractéristique
intrinsèque des particules, mais une mesure de leurs interactions23 avec le champ de Higgs.
Enfin, la complexité des phénomènes intervenant tant dans la
production que dans la détection de ces bosons conduit à raisonner en
termes de statistiques
plutôt qu'en termes d'identification formelle à 100 % du boson. Ainsi,
pour affirmer une découverte en physique des particules, la probabilité
d'erreur doit être inférieure à 0,00006 %, correspondant à un intervalle de confiance de 5 σ24.
Une telle démarche statistique implique donc de provoquer un très grand
nombre de collisions lors des expériences pour aboutir à ces niveaux de
probabilité25.
Instruments et expériences
La mise en évidence directe de l'existence du boson de Higgs passe par l'utilisation de détecteurs spécifiques auprès d'accélérateurs de particules. Les expériences suivantes tentent ou ont tenté de détecter le boson de Higgs :
- au LEP (collisionneur électron-positron)
- ALEPH, DELPHI, L3 et OPAL. Pour la recherche du boson de Higgs, le LEP pèche par son énergie relativement faible. Le LEP a fonctionné de 1989 à 2000.
- au Tevatron (collisionneur proton-antiproton)
- DØ et CDF.
Malgré son énergie maximale sept fois plus faible que celle du LHC, le
Tevatron permet un bruit de fond moins important pour les collisions, et
le fait d'utiliser des collisions protons-antiprotons pourrait
engendrer des événements spécifiques n'apparaissant pas dans des
collisionneurs protons/protons tels que le LHC. Le Tevatron a fonctionné
de 1983 à 2011.
- au LHC (collisionneur proton-proton)
- ATLAS et CMS. Le LHC fonctionne depuis 2009.
D'autres instruments, notamment des collisionneurs électrons-positons linéaires tels que l'International Linear Collider (ILC), dont la construction est programmée pour 2015, et le Compact Linear Collider (CLIC),
actuellement en phase d'étude, pourraient permettre d'identifier plus
facilement le boson de Higgs, et de mieux comprendre les mécanismes en
jeu.
Suggestions expérimentales
On a pensé un temps que le boson de Higgs avait été mis en évidence au LEP en 2000.
La significativité statistique était cependant trop faible pour que
cette mise en évidence soit assurée. Des études conduites en 2002 au LEP
ont permis de conclure à une probabilité de 8 % pour que les événements
observés s'expliquent sans faire intervenir le Higgs26.
Les expériences CMS et ATLAS au LHC ont annoncé en décembre 2011 observer des excès cohérents autour de 124 à 126 GeV⋅c-217. Ces excès, inférieurs à trois fois l'écart-type[réf. nécessaire], ne sont toutefois pas suffisamment significatifs statistiquement pour valider avec certitude la découverte du boson de Higgs.
Domaines d'exclusion
Domaines d'exclusion de l'énergie du boson scalaire au 4 juillet 2012.
Les expériences passées et actuelles conduisent à exclure cette masse au repos du boson de Higgs de certains intervalles :
- il est exclu avec un intervalle de confiance de 95 % par les dernières expériences s'étant déroulées au LEP qu'elle soit inférieure à 114,4 GeV⋅c-2 ;
- il est exclu à 95 % par les expériences CDF et D0 au Tevatron qu'elle soit comprise entre 156 et 177 GeV⋅c-2 ;
- il est exclu à 95 % (respectivement 99 %) par l'expérience CMS au LHC qu'elle soit comprise entre 127 et 600 GeV⋅c-2 (respectivement 128 et 225 GeV/c²) et dans un intervalle similaire par l'expérience ATLAS ;
- en mars 2012, une publication du Tevatron27 renforce l'exclusion du domaine [147 ; 179 GeV] et la probabilité, supérieure à 97 % (2,2 σ), que le Higgs soit en revanche situé dans l'intervalle [115 ; 135 GeV].
Au-delà de plusieurs centaines de GeV/c², l'existence du boson de
Higgs standard est quant à elle remise en question par la théorie.
L'énergie propre du boson de Higgs est estimée en 2012 à (125,3 ± 0,6) GeV⋅c-2.
Domaines d'exclusion de l'énergie du boson scalaire au 4 juillet 2012.
Origine de la masse
Plusieurs questions ont été posées concernant entre autres le mécanisme et la masse des bosons. Pour apporter une réponse à ces questions, la notion de brisure de symétrie est introduite, dans la théorie électrofaible.
Symétrie et brisure de symétrie
Les régularités dans le comportement des particules sont appelées symétries et elles sont étroitement reliées aux lois de conservation.
La symétrie est aussi reliée au concept de l'invariance : si un
changement effectué dans un système physique ne produit aucun effet
observable, le système est dit invariant au changement, impliquant une
symétrie (voir théorème de Noether).
L'unification électrofaible est fondée sur le concept que les forces
sont générées par l'échange de bosons. Lorsqu'on dit qu'il existe une
force entre deux fermions (spin 1/2), c'est aussi dire qu'ils sont en
train d'échanger des bosons. Il faut à partir de là comprendre comment
les bosons transmetteurs des forces fondamentales acquièrent une masse.
Dans le cas de l'unification électrofaible, comment les bosons W± et Z° acquièrent-ils une masse alors que ce n'est pas le cas pour le photon ?
Les symétries de jauge
requièrent que les transmetteurs de force (bosons de jauge) soient de
masse nulle. Pour contourner le problème de la masse des bosons, Salam, Glashow et Weinberg ont dû inventer un mécanisme pour briser la symétrie de jauge permettant aux W± et Z° d'acquérir une masse. De tels mécanismes avaient été développés dans d'autres contextes par divers théoriciens : Yoichiro Nambu, Jeffrey Goldstone, Sheldon Glashow, Peter Higgs et Philip Anderson.
L'idée est de postuler l'existence d'un nouveau champ, surnommé champ de Higgs.
Champ de Higgs
Le champ de Higgs différerait des autres champs en ce qu'à basse
température (énergie), l'espace « préférerait » être rempli de
particules de Higgs que de ne pas l'être. Les bosons W± et Z°
interagissent avec ce champ (contrairement au photon), et avancent à
travers l'espace comme s'ils se mouvaient dans une « mélasse » épaisse.
De cette manière, ils acquièrent une masse effective. À haute
température (énergie), les interactions dans le champ de Higgs sont
telles que l'espace n'est plus rempli de cette mélasse Higgsienne (un
peu comme si la température avait fluidifié la mélasse), les W± et Z° perdent leur masse et la symétrie entre les W±,
Z° et le photon n'est plus brisée, elle est « restaurée ». Elle est
dite manifeste. La masse d'un fermion ou d'un boson ne serait donc
qu'une manifestation de cette interaction des particules avec le champ
de Higgs dans lequel elles « baignent ».
Le champ de Higgs permet de préserver la symétrie à haute énergie et d'expliquer la brisure de la symétrie
à basse énergie. Il est responsable de la masse des bosons
électrofaibles, mais interagit aussi avec les fermions (quarks et
leptons), qui acquièrent ainsi une « masse ». Les plus légers sont les neutrinos, qu'on croyait jusqu'à récemment de masse nulle; vient ensuite l'électron avec une masse de 0,511 MeV⋅c-2. Tout en haut de l'échelle vient le quark top, qui est de loin la particule élémentaire la plus lourde avec ses 175 GeV⋅c-2.
Questions résiduelles
Les particules (bosons, fermions) acquièrent une masse à cause du
champ de Higgs, mais pourquoi chaque particule acquiert-elle une masse
différente, voire n'acquiert-elle pas de masse du tout comme dans le cas
du photon ? Pourquoi la force de l'affinité des particules avec le
champ de Higgs — ce qu'on appelle le couplage — est-elle si différente
d'une particule à l'autre, et donc comment expliquer cette hiérarchie
des masses ? Aujourd'hui, on ne connaît pas les réponses à ces
questions, et la théorie du boson de Higgs ne permet pas d'y répondre
seule.
Métaphore du cocktail
Le physicien David J. Miller, spécialiste des particules élémentaires28, a comparé le boson et le mécanisme de Higgs à un cocktail réunissant les membres d'un parti politique29.
Le champ de Higgs est comparé au groupe des personnes qui, au départ,
remplissent un salon de manière uniforme. Lorsqu'une personnalité
politique très connue entre dans le salon, elle attire les militants
autour d'elle, ce qui lui donne une « masse » importante. Cet
attroupement correspond au mécanisme de Higgs, et c'est lui qui attribue
une masse aux particules.
Ce n'est pas le boson qui donne directement une masse aux
particules : le boson est une manifestation du champ de Higgs et du
mécanisme de Higgs, qui lui donne sa masse aux particules. Ceci est
comparable, dans cette métaphore, au phénomène suivant. Une personne
extérieure, depuis le couloir, répand une rumeur aux personnes situées
près de la porte. Un attroupement de militants se forme de la même
manière et se répand, comme une vague, à travers la pièce pour
transmettre l'information : cet attroupement correspond au boson de
Higgs.
L'observation du boson de Higgs serait donc un indice très fort de
l'existence du mécanisme de Higgs, mais celui-ci pourrait exister même
si le boson, lui, n'existe pas.
Dénominations
Peter Higgs en 2009.
Higgs n'en revendiquant lui-même nullement la paternité, certains,
comme François Englert, estiment qu'il est plus pertinent de nommer
cette particule « boson BEHHGK », pour Brout, Englert, Higgs, Hagen, Guralnik et Kibble, simplifié parfois en « boson BEH », pour Brout, Englert et Higgs30 (cette dernière dénomination étant adoptée aux 47e « Rencontres de Moriond » sur la physique des particules à La Thuile en 201231), ou encore de l'appeler « boson scalaire massif »32 ou encore « boson scalaire de brisure spontanée de symétrie (BSS) »33.
« Notre article a paru dans le Physical Review Letters
du 31 août 1964 au moment où l'article de Higgs était seulement déposé.
Et celui-ci cite d'ailleurs notre texte. Nous avons donc l'antériorité.
Ce que Peter Higgs reconnaît bien volontiers. Disons qu'il y a eu
codécouverte, de manière indépendante mais complémentaire. L'approche
mathématique en était différente. Nous ne nous connaissions pas. On a
commencé à appeler cette particule « boson de Higgs » et on n'a pas
changé, alors que les scientifiques, eux, savent que c'est le « boson de
Brout-Englert-Higgs » et le champ BEH. Je préfère d'ailleurs l'appeler
encore autrement, c'est-à-dire « boson scalaire » et « champ scalaire »,
ce qui décrit mieux la structure de ce boson. »
— François Englert, interviewé dans La Libre Belgique34
Les appellations « particule-dieu » (traduction littérale du surnom « God Particle » donné par Leon Lederman) et « particule de Dieu »
(traduction incorrecte du même surnom), utilisées par les médias pour
désigner le boson de Higgs, sont généralement réprouvées par les
physiciens35.
Peter Higgs en 2009.
« Notre article a paru dans le Physical Review Letters
du 31 août 1964 au moment où l'article de Higgs était seulement déposé.
Et celui-ci cite d'ailleurs notre texte. Nous avons donc l'antériorité.
Ce que Peter Higgs reconnaît bien volontiers. Disons qu'il y a eu
codécouverte, de manière indépendante mais complémentaire. L'approche
mathématique en était différente. Nous ne nous connaissions pas. On a
commencé à appeler cette particule « boson de Higgs » et on n'a pas
changé, alors que les scientifiques, eux, savent que c'est le « boson de
Brout-Englert-Higgs » et le champ BEH. Je préfère d'ailleurs l'appeler
encore autrement, c'est-à-dire « boson scalaire » et « champ scalaire »,
ce qui décrit mieux la structure de ce boson. »
Notes et références
- (en) CMS collaboration, « Precise determination of the mass of the Higgs boson and studies of the compatibility of its couplings with the standard model » [archive] [PDF], sur cds.cern.ch [archive] (consulté le 29 août 2014)
- (en) ATLAS collaboration, « Measurement of the Higgs boson mass from the
and 
channels with the ATLAS detector using 25 fb-1 of pp collision data », arXiv, 15 juin 2014 (Bibcode 2014arXiv1406.3827A, arXiv 1406.3827, lire en ligne [archive] [PDF])
- « Les collaborations ATLAS et CMS présentent l'avancement de leur recherche du Higgs », communiqué de presse du CERN, 13 décembre 2011 (lire en ligne [archive])
- Conférence
CERN du 4 juillet 2012. Résultats de l'expérience CMS avec 5σ de
signifiance sur les canaux di-gamma et quatre leptons
- (en) François Englert et Robert Brout, « Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons », Physical Review Letters, vol. 13, no 9, 31 août 1964, p. 321-321 (DOI 10.1103/PhysRevLett.13.321, Bibcode 1964PhRvL..13..321E, lire en ligne [archive] [PDF])
- (en) Peter W. Higgs, « Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons », Physical Review Letters, vol. 13, no 16, 19 octobre 1964, p. 508-509 (DOI 10.1103/PhysRevLett.13.508, Bibcode 1964PhRvL..13..508H, lire en ligne [archive] [PDF])
- (en) Gerald S. Guralnik, Carl R. Hagen et Thomas W. B. Kibble, « Global Conservation Laws and Massless Particles », Physical Review Letters, vol. 13, no 20, 16 novembre 1964, p. 585-587 (DOI 10.1103/PhysRevLett.13.585, Bibcode 1964PhRvL..13..585G, lire en ligne [archive] [PDF])
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- « Le boson de Higgs » [archive], sur CERN.ch, 15 décembre 2011
- « Les
expériences du CERN observent une particule dont les caractéristiques
sont compatibles avec celles du boson de Higgs tant attendu », Bulletin du CERN, 2 juillet 2012 (lire en ligne [archive])
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- « De nouveaux résultats indiquent que la particule découverte au CERN est un boson de Higgs » [archive], sur press.web.cern.ch [archive] (Bureau de presse du CERN), communiqué de presse du 14 mars 2013 (consulté le 29 août 2014)
- http://www.sprace.org.br/pdg/2013/listings/rpp2013-list-higgs-boson.pdf [archive]
- (en) « ATLAS & CMS experiments present Higgs search status » [archive], sur cern.ch, 13 décembre 2011
- « Découverte très probable du boson de Higgs: quelles conséquences ? » [archive], sur Techno-Science.net
- (en) « CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson » [archive], sur cern.ch
- « De nouveaux résultats indiquent que la particule découverte au CERN est un boson de Higgs », Bureau de presse du CERN, 14 mars 2013 (lire en ligne [archive])
- Durée de vie : 10–23 seconde. Le monde selon Étienne Klein, France culture le 11-10-2012
- Paul Colas et Boris Tuchming, « Qui attrapera le Higgs ? », Les dossiers de La Recherche, no 23, mai-juillet 2006, p. 20-27
- « Il est très plausible que le boson de Higgs existe » [archive], sur linternaute.com, juin 2006
- « Qu'est-ce qu'un résultat significatif pour le boson de Higgs ? » [archive], sur Médiapart, 13 décembre 2011
- Selon les conventions en vigueur en physique des particules,
l'annonce d'une découverte nécessite cinq déviations standards, ce qui
correspond à une probabilité de 99,99994 %, trois déviations standards
(probabilité de 99,73 %) ne permettant de conclure qu'à une « observation »
- The LEP Working Group for Higgs Boson Searches, Conférence ICHEP'02, Amsterdam, juillet 2002.
- (en)Tevatron experiments report latest results in search for Higgs boson [archive].
- (en) « Page personnelle de David J. Miller » [archive], sur High Energy Group, University College de Londres
- (en) « A quasi-political Explanation of the Higgs Boson » [archive], 7 sept. 2010
- F. Englert, Dossier de La Recherche, mai 2011, p. 30.
- (en) Valerie Jamieson, « What to call the particle formerly known as Higgs » [archive], sur New Scientist, 20 mars 2012
- (en) F. Englert et R. Brout, « Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons », Phys. Rev. Lett., vol. 13, no 9, 31 août 1964, p. 321-323
- F. Englert, Dossier de La Recherche, mai 2011, p. 28.
- Guy Duplat, « Le boson devrait lui donner le Nobel », La Libre Belgique, 4 juillet 2012 (lire en ligne [archive])
- (en) Robert Evans, « The Higgs boson : Why scientists hate that you call it the ‘God particle’ », National Post, 14 décembre 2011 (lire en ligne [archive]).
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