Une Quatrième Dimension

Leur idée de départ, qui s'inspire de celles développées dans les années 20 par Theodor Kaluza et Oskar Klein, est simple: plutôt que d'ajouter une particule, ils proposent d'ajouter une dimension d'espace.

Cette queatrième dimension spatiale serait jusqu'alors passée inaperçue car, contrairement aux trois autres, elle serait repliée sur elle-même.

Un peu comme un fil tendu entre deux poteaux : pour l'équilibriste qui ne peut qu'avancer ou reculer dessus, c'est un espace à une seule dimension; mais pour une forumi qui peut en faire le tour, cet espace possède une petite dimension supplémentaire enroulée sur elle-même.

En quoi cette quatrième dimension peut-elle rendre inutile le Boson de Higgs ? Simple, dans ce nouvel espace l'impulsion d'une particule (le produit de sa masse par sa vitesse) se décompose selon quatre composante; les trois premières dans les trois dimensions de notre espace standard et la quatrième, invisible, dans la minuscule dimension supplémentaire.

Or, depuis Eintstein, on sait qu'énergie, masse et impulsion sont liées par une relation où ces trois grandeurs sont interchangeables.

Dès lors, plutôt que d'invoquer une particule supplémentaire aux origine incertaines pour doter d'une masse les autres particules, nos physiciens postulent que c'est la partie du mouvement de ces particules dans une petite dimension supplémentaire quasi invisible à nos yeux qui, via la relation d'Einstein, se traduit par une masse dans nos dimensions ordinaires

Et cela a des conséquences immédiates. Car de même qu'une corde de guitare vibre selon différentes harmoniques en fonction de sa longueur, la taille finie de cette quatrième dimension spatiale fixe les différentes valeurs possibles pour la composante supplémentaire de l'impulsion d'une particule.

Un spectre de valeurs qui correspond à une série de masses dans les trois autres dimensions. Et si les harmoniques de plus basse énergie doivent naturellement correspondre aux boson W et Z, ce modèle théorique implique l'existence d'autres particules, avec les mêmes caractéristiques, mais plus lourdes.