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FR Une usine à Higgs de haute énergie permettrait également de produire deux bosons de Higgs à la fois pour traiter la question de l’interaction du Higgs avec lui-même, processus par lequel le boson de Higgs acquiert lui aussi une masse.

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FR Le boson de Higgs est la manifestation quantique du champ de Higgs, qui donne leur masse aux particules élémentaires avec lesquelles il interagit, via le mécanisme de Brout-Englert-Higgs

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FR Les collaborations CMS et ATLAS viennent juste d’annoncer la découverte au Grand collisionneur de hadrons (LHC) d’une nouvelle particule élémentaire semblable au boson de Higgs.

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FR Pour Peter Higgs, la découverte du boson de Higgs marquait la fin d’un voyage extraordinaire. Pour la physique des particules, c’était le début d’une nouvelle aventure.

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FR Plus le boson de Higgs peut se transformer en particules observables différentes, plus les scientifiques peuvent étudier ses interactions avec ces particules.

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FR Et, à la différence des bosons, dont la force de couplage au Higgs est proportionnelle à leur masse, la force du couplage au Higgs des fermions est proportionnelle au carré de leur masse.

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FR Par contre, le quark top est plus lourd que le Higgs, de sorte qu’il n’est pas possible d’observer la transformation d’un Higgs en deux quarks top

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FR Les scientifiques doivent donc mesurer son couplage au Higgs en recherchant des collisions dans lesquelles un boson de Higgs est produit en même temps que deux quarks top

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FR L’étude d’ATLAS fixe les meilleures limites à ce jour concernant l’autocouplage du boson de Higgs, permettant ainsi une meilleure compréhension du mécanisme de Higgs.

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FR Enfin, ils ont déterminé la section efficace de la production de paires de Higgs et ont observé la façon dont elle varie en fonction du rapport entre l’autocouplage du boson de Higgs et sa valeur dans le Modèle standard

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FR ATLAS a ainsi pu déterminer des limites pour l’autocouplage du boson de Higgs, de -1,5 à 6,7 fois la prédiction du Modèle standard, et la section efficace de production des paires de Higgs

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FR Le résultat relatif à l’autocouplage du boson de Higgs est plus de deux fois plus restrictif et ce n’est qu’un début.

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FR La désintégration du boson de Higgs en muons est un processus de physique rare, étant donné qu'un seul boson de Higgs sur 5 000 environ suit ce processus

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FR « Cette manifestation d'un boson de Higgs se désintégrant en particules de matière de deuxième génération confirme le succès du programme de physique sur le boson de Higgs, mené au cours de la seconde exploitation du LHC

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FR La signature caractéristique de la désintégration du boson de Higgs en muons est un petit excédent d'événements produisant des paires de muons qui se manifeste dans la zone des 125 Gev, qui est la masse du boson de Higgs

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FR Étant donné la faible probabilité d’observer une transformation de Higgs en Zγ dans le volume de données analysées, ATLAS a pu exclure la possibilité que plus de 0,55% de bosons de Higgs produits dans le LHC se transforment en Zγ

Transliteração Étant donné la faible probabilité d’observer une transformation de Higgs en Zg dans le volume de données analysées, ATLAS a pu exclure la possibilité que plus de 0,55% de bosons de Higgs produits dans le LHC se transforment en Zg

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FR D’après les prédictions du Modèle standard, intégrant à la fois la théorie électrofaible et la théorie du mécanisme de Higgs, ce résultat indique logiquement que le boson de Higgs doit avoir une masse inférieure à 145 GeV

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FR Nous avions dit l’année dernière qu'en 2012, soit nous trouverions une nouvelle particule semblable au boson de Higgs, soit nous exclurions l’existence du Higgs du Modèle standard

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FR Il reste encore beaucoup à apprendre sur le boson de Higgs, et beaucoup d’énigmes à résoudre pour comprendre comment et pourquoi la matière est ce qu’elle est.

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FR Le LHC à haute luminosité, qui devrait être mis en service fin 2027, permettra aux physiciens d'étudier les mécanismes connus en détail, comme le boson de Higgs, et d'observer de nouveaux phénomènes très rares qui pourraient se manifester

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FR À titre d’exemple, le LHC à haute luminosité produira chaque année au moins 15 millions de bosons de Higgs, contre environ trois millions en 2017.

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FR Le boson de Higgs : révéler les secrets de la nature | CERN

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FR Le boson de Higgs : révéler les secrets de la nature

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FR nous emmène dans les profondeurs du boson de Higgs

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FR 4 juillet 2012 : François Englert (à gauche) écoute l’intervention de Peter Higgs après l’annonce de la découverte par ATLAS et CMS (Image : Maximilien Brice/CERN)

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FR Des années d’attente, mais à peine plus d’un an pour que l’Académie des sciences de Suède décerne le prix Nobel de physique 2013 à François Englert et Peter Higgs.

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FR « Quand on trouve quelque chose de nouveau, il faut comprendre exactement ce que c’est », observe Giacinto Piacquadio, l’un des coordinateurs du groupe Higgs de la collaboration ATLAS.

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FR À partir de mars 2013, les scientifiques ont donc pu sans état d’âme appeler la particule « boson de Higgs », tout simplement.

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FR Le boson de Higgs était la dernière pièce manquante du Modèle standard

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FR Il n’est pas possible d’observer directement un boson de Higgs

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FR Les détecteurs ATLAS et CMS ne peuvent donc observer que les restes de ces transformations, des « signatures » indiquant qu’un boson de Higgs pourrait bien avoir été produit dans les collisions au LHC

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FR Par ailleurs, les particules observées en aval de la production d’un Higgs donnent des indices sur la manière dont celui-ci a été produit.

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FR La masse du boson de Higgs n’avait pas été prédite de manière précise par le Modèle standard, mais les théoriciens savaient que les processus à l’œuvre et le type de particules produites en aval dépendraient de la valeur de cette masse

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FR Ils avaient ainsi réalisé, après de savants calculs, des graphiques montrant les différentes probabilités qu’un boson de Higgs d’une masse donnée se transforme en des paires de particules spécifiques

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FR Le taux auquel un boson de Higgs peut subir certaines transformations (axe vertical) dépend de sa masse (axe horizontal) (Image : CERN)

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FR Bien que le champ de Higgs ait été théorisé pour expliquer la masse des bosons W et Z, l’idée surgit qu’il pouvait aussi jouer un rôle dans la masse des fermions, c’est-à-dire les particules de matière

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FR Si, du fait de sa masse, on ne pouvait observer que les interactions entre le boson de Higgs, d’une part, et, les bosons W et Z, d’autre part, l’énigme de la masse des fermions allait rester irrésolue

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FR « C’est compliqué, explique Giovanni Petrucciani, l’un des coordinateurs du groupe d’analyse du Higgs à CMS

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FR Le défi suivant allait être l’observation des couplages aux fermions, qui allait montrer le rôle du champ de Higgs dans l’origine de la masse de toutes les particules élémentaires massives

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FR Les fermions de troisième génération, les plus lourds, sont donc les particules les plus susceptibles de se manifester dans les processus mettant en jeu le boson de Higgs

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FR « Étudier le lien entre le Higgs et le quark top notamment est très intéressant », observe María Cepeda, coordonnatrice, avec Giovanni Petrucciani, du groupe d’analyse du Higgs à CMS

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FR Les quarks ne pouvant exister seuls, deux quarks bottom (un quark et un antiquark) issus de la transformation d’un Higgs se combinent rapidement avec d’autres quarks extraits du vide quantique et forment des jets de particules

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FR Les couplages aux fermions de deuxième génération sont bien plus faibles, et ni ATLAS ni CMS n’ont, à ce jour, observé de transformations du Higgs en quarks c, en quarks s ou en muons

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• muons

FR Cela signifie que le nombre de bosons de Higgs produits par le LHC continue d’augmenter, tout comme les chances d’observer des transformations plus rares de ces bosons. »

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FR Le boson de Higgs est la clef pour comprendre la nature au-delà de ce qui est décrit par le Modèle standard.

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FR ATLAS et CMS, par exemple, étudient les désintégrations dites « invisibles » du boson de Higgs, dans lesquelles le Higgs se transforme en des particules que les détecteurs ne peuvent pas observer

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FR Le mécanisme de Brout-Englert-Higgs reste toutefois l’un des phénomènes les moins bien compris du Modèle standard

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FR Depuis la découverte du boson de Higgs il y a près de huit ans, ATLAS et CMS ont publié des centaines d’articles sur le sujet et notre compréhension de cette particule s’est améliorée doucement, mais sûrement

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FR Mais de nombreux mystères subsistent, sur le boson de Higgs et sur le monde quantique en général.

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FR Le Higgs est peut-être à ce jour la découverte la plus importante faite au LHC, mais beaucoup de choses restent à observer grâce à cette machine remarquable

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