L'unification

Dans l'univers actuel, ces forces (ou interactions) sont au nombre de quatre : la gravitation, qui fait tomber les pommes et tourner les planètes, la force électromagnétique, qui lie les électrons aux noyaux, la force nucléaire forte, notamment responsable de la cohésion des noyaux atomiques, et la force nucléaire faible, qui permet, par exemple, au soleil de brûler.

Les physiciens pensent que ces quatres forces (véhiculées chacune par un ou plusieurs boson de jauge particulier) sont des facettes différentes d'une seule et unique interaction fondamentale, encore aujourd'hui inconnue.

Et c'est justement en se rapprochant de ce Graal de l'unification des quatres forces que le boson de Higgs a fait son entrée dnas l'histoire des particules

Dans les années 60, les physiciens américains Sheldon Glashow, Abdus Salam et Steven Weinberg réussissent à fusionner sur le papier deux des quatre forces : l'électromagnetisme et l'interaction faible (c'est la théorie électrofaible).

Avec cependant un bémol : contrairement au photon qui véhicule la force électromagnétique, les "bosons de jauge" W et Z, qui véhiculent la force faible, sont extrêmement massif... Cela est incompatible avec une symétrie fondamentale(dit "symétrie de jauge") sur laquelle la théorie électrofaible est fondée : cette masse est à ce point gênante qu'elle engendre des incohérences mathématiques, telle la prédiction de probabilités supérieures à l'unité.

Pour pallier ce sérieux problème, plusieurs théoriciens, dont Peter Higgs, ont l'idée d'ajouter un volet supplémentaire à la théorie électrofaible en postulant l'existence d'une nouvelle particule(le Boson de Higgs) avec laquelle les bosons W et Z interagiraient en permanence.

En ajustant les propriétés de cette hypothétique particule supplémentaire, ils font disparaître les incohérences de la théories.

De plus, les trois physiciens constatent que le "Higgs" ne rend pas seulement compatibles les symétries de la théorie électrofaible avec le fait que le W et le Z ont une masse, il donne également une raison à l'existence m^me de ces masses.

Mieux encore : on se rendra compte que par la suite qu'il explique de la même manière la masse des particules de matière, les quarks et les leptons

Les physiciens sont ravis: en ajoutant une seule petite particule à leur modèle, la plupart de leurs problèmes s'évanouissent.

Il n'en fallait pas plus pour que le Boson de Higgs accède au rang de la particule la plus recherchée de la physique moderne.

Seulement voilà, comme l'indique Chritophe Grojean, du service de physique théorique du CEA, à Saclay," Tout élégant qu'il soit, le mécanisle de Higgs n'en a pas moins été intoduit à la main, sans qu'aucun principe général ne le rende nécessaire"

Pis, selon le physicien français, "Il pose autant de questions qu'il en résout".

Bruno Mansoulié, chef du service de physique des particules du CEA/DAPNIA, qui prépare l'une des expériences qui aura lieu dans le LHC, renchérit : "Cette particule n'est pas le seul candidat à l'explication de la brisure de symétrie électrofaible. Et il est tout à fait possible que le LHC nous révèle une physique toute différente."

Dans ces conditions, lorsqu'en 2003, Christophe Crojean et quatre autres chercheurs commencent à travailler sur le sujet, c'est sans complexe qu'ils envisagent une contre-théorie éliminant purement et simplement le mystérieux boson.

Après tout, ce qui compte n'est-il pas de faire en sorte que la masse du W et du Z n'entraînent pas dans leur silage un lot d'incohérences physiques et d'absurdités mathématiques ?