Boson de Higgs

Boson de Higgs ou boson 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
Composition
élémentaire
Famille
Groupe
Symbole
H0
Propriétés physiques
Masse
125,11 ± 0,11 GeV (ATLAS 2023)[1]
Charge électrique
C
Charge de couleur
0
Spin
0
Parité
+1
Durée de vie
1,56 × 10−22 s (modèle standard)
Historique
Prédiction
Découverte
(annonce)
(confirmation)
De gauche à droite : Kibble, Guralnik, Hagen, Englert et Brout, en 2010.

Le boson de HiggsÉcouter ou boson BEHÉcouter, est une particule élémentaire dont l'existence, postulée indépendamment en juin 1964 par François Englert et Robert Brout, par Peter Higgs, en août, et par Gerald Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble, permet d'expliquer la brisure de l'interaction unifiée électrofaible (EWSB, pour l'anglais electroweak symmetry breaking) 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 pas[5].

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 2013[6].

Le mécanisme 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. Il est également à l'origine de la masse des fermions, notamment des quarks et des électrons. En revanche, il n'est pas à l'origine de l'essentiel de la masse des noyaux atomiques, qui provient de l'énergie de liaison entre les quarks.

La détection du boson de Higgs constitue l'une des clefs de voûte du modèle standard de la physique des particules[7]. À ce titre, il a parfois été dénommé « particule de Dieu ». La connaissance de ses propriétés pourrait 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 noire[8].

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  2. (en) François Englert et Robert Brout, « Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons », Physical Review Letters, vol. 13, no 9,‎ , p. 321-321 (DOI 10.1103/PhysRevLett.13.321, Bibcode 1964PhRvL..13..321E, lire en ligne [PDF], consulté le )
  3. (en) Peter W. Higgs, « Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons », Physical Review Letters, vol. 13, no 16,‎ , p. 508-509 (DOI 10.1103/PhysRevLett.13.508, Bibcode 1964PhRvL..13..508H, lire en ligne [PDF], consulté le )
  4. (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,‎ , p. 585-587 (DOI 10.1103/PhysRevLett.13.585, Bibcode 1964PhRvL..13..585G, lire en ligne [PDF], consulté le )
  5. « Foire aux questions : le Higgs ! », Bulletin du CERN, nos 28-29,‎ (lire en ligne).
  6. (en) « The Nobel Prize in Physics 2013 », sur prix Nobel (consulté le ).
  7. « Le boson de Higgs, une énigme de la physique en passe d'être résolue », France Info,‎ (lire en ligne).
  8. « Le boson de Higgs », sur CERN.ch, .

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