Dernières découvertes

Il y a 10 ans, François Englert recevait le Nobel pour avoir découvert le Boson scalaire, une révolution pour la physique des particules

© MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRARY / RTBF

Par Pascale Bollekens

Le Boson de Higgs, ou plus précisément de Brout-Englert-Higgs, c’est une particule élémentaire de la matière qui permet de donner à une multitude d’autres particules, une masse. Elle avait été prédite en théorie par deux physiciens belges,- François Englert et Robert Brout - et son mécanisme de fonctionnement par le physicien britannique Peter Higgs. Elle a finalement été débusquée dans le plus grand accélérateur de particules au monde du CERN, à Genève en 2012.

François Englert et Peter Higgs ont reçu le prestigieux prix Nobel de physique en 2013. Décédé en 2011, Robert Brout n'a pas pu le recevoir, car ce prix n'est pas décerné à titre posthume.

La minuscule particule, surnommée parfois la particule de Dieu, est un élément clé du modèle standard, une théorie sur la structure élémentaire de la matière et la formation de l’Univers. Cette théorie est pour les physiciens ce que la théorie de l’évolution est aux biologistes.

Reportage de notre 19H30 de ce jeudi :

L'histoire d'une déduction

C’est en 1964, que les deux Belges déduisent de leurs calculs théoriques l’existence de cette particule, dont le champ a permis aux autres d’acquérir une masse, au moment du Big Bang, il y a plus de 13 milliards d’années. Parallèlement, en Grande–Bretagne, Peter Higgs proposait un mécanisme de fonctionnement de ce fameux Boson. Mais aucun des trois n’avait jamais pu le prouver. Pendant des dizaines d’années, on l’a donc cherché.

Pour comprendre, arrêtons-nous un instant sur la matière, celle que l’on trouve partout autour de nous, et zoomons à l’intérieur. 

On y trouve de multiples petites briques qu’on appelle les molécules, composées elles-mêmes d’atomes. Zoomons encore, on trouve un noyau composé de protons, qui abritent les fameuses particules élémentaires comme les Quarks reliés par des gluons (des noms un peu barbares).

Le mystère pour les physiciens, c’est comment ont-elles fait pour avoir une masse. Comment se sont-elles débrouillées pour l’acquérir ?

Les trois lauréats du Nobel, ont proposé une explication, l’existence d’un champ "Higgs" qui donne aux particules qui le traversent, une masse et l’ont appelé le Boson. C’était le chaînon manquant. Sans lui, toutes ces particules du début de l’Univers, seraient restées dispersées et n’auraient pas pu s’agréger pour former des étoiles et donner naissance à la vie.

Une théorie validée

Le 4 juillet 2012, c’est la révélation, les physiciens du CERN qui le traquaient à 100 mètres sous terre, dans leur accélérateur de particules de 27 km de long, découvrent sa trace. Nous sommes 50 ans après les travaux de Higgs, Brout et Englert. Aujourd’hui, on sait que ces scientifiques avaient vu juste. C’était bien celui que la théorie avait prévu.

Gwenhaël Wilberts Dewasseige, physicienne spécialiste des astroparticules, estime que cette découverte marque un tournant dans notre compréhension de la physique des particules : "Elle ouvre la porte vers un monde nouveau, où l’on va essayer de comprendre de mieux en mieux cette 'particule de Dieu' et ses interactions avec d’autres particules de la théorie du modèle standard".

Qu'y avait-il avant le Big Bang?

Notre physicienne et Professeur à l’UCLouvain précise : "Nous avons tous levé les yeux au ciel le soir vers les étoiles en nous demandant ce qui pouvait bien se passer là-haut. Cette recherche sur les particules et sur l’univers essaie de répondre à ces questions existentielles comme qu’est-ce qui s’est passé après le big bang ? Et avant, il y avait quoi ? Tous les résultats seront mis à la disposition de la communauté comme le World Wide Web, le WWW qui a été développé au CERN pour permettre aux chercheurs de communiquer entre eux et que toute la planète ou presque utilise désormais en routine."

Selon elle, la Belgique est aussi à la pointe dans le domaine des ondes gravitationnelles (produites par des phénomènes violents comme l’explosion d’étoiles). Les premières ont été détectées en 2015 grâce à des télescopes high-tech qui permettent d’écouter l’univers avec ces ondes plutôt que par la lumière comme on le faisait depuis des siècles.

Inscrivez-vous aux newsletters de la RTBF

Info, sport, émissions, cinéma... Découvrez l'offre complète des newsletters de nos thématiques et restez informés de nos contenus

Sur le même sujet

Articles recommandés pour vous