De la nouvelle physique, enfin !

Le 15 décembre dernier, était annoncé par le CERN une légère anomalie dans les données qui pourrait être interprétée comme une nouvelle particule. Il s’agit d’un excès de paires de photons à une énergie d’environ 750 GeV (soit 750 milliards de fois l’énergie de la lumière visible), potentiellement engendré par la désintégration d’une entité encore inconnue. Cette analyse a été menée conjointement par les deux plus grands détecteurs (ATLAS et CMS) installés sur le collisionneur de protons de 27 km de circonférence situé 100 mètres sous Terre, le LHC.

Le 17 mars, une nouvelle analyse a été présentée, en particulier par l’expérience CMS, et le signal est maintenant légèrement plus significatif.

Événement observé par l'expérience CMS
Événement observé par l’expérience CMS

Il convient néanmoins de rester très prudent : nous sommes encore loin de pouvoir affirmer qu’il s’agit d’une découverte ferme. Il est tout à fait possible – voir probable – qu’il ne s’agisse que d’une simple fluctuation aléatoire. Quand on tire 100 fois à pile-ou-face ou s’attend en moyenne à obtenir 50 fois pile et 50 fois face. Mais si on obtient 54 fois pile et 46 fois face, ça ne signifie pas forcément que la pièce est truquée, ce peut être un simple effet de hasard. En revanche, si on obtient 98 fois pile et 2 fois face, c’est sans doute qu’il se passe vraiment quelque chose de bizarre. Or, aujourd’hui, la situation n’est pas claire et il reste possible que l’excès observé ne soit pas significatif. Il faut plus de données et la réponse viendra sans doute courant 2016.

Excès de paire de photons observé à 750 GeV par le détecteur ATLAS
Excès de paire de photons observé à 750 GeV par le détecteur ATLAS

Si néanmoins il s’avérait que cette découverte en était vraiment une, c’est-à-dire qu’une nouvelle particule apparaissait, il s’agirait d’un événement majeur et absolument réjouissant.

Car, en effet, force est de constater que nous baignons en ce moment dans la confirmation de ce que l’on savait déjà. Les expériences fonctionnent remarquablement bien et sont souvent des joyaux de précision. LIGO observe les ondes gravitationnelles, Planck voit les infimes fluctuations du rayonnement fossile et le LHC découvre le boson de Higgs. Tout cela est magnifique ! Mais c’est exactement, ou presque, ce que nous attendions.
Depuis que je suis physicien la seule grande découverte inattendue à laquelle j’ai assisté fut sans doute la mise en évidence de l’accélération de l’expansion de l’Univers. Mais, là encore, on sait finalement en rendre compte avec la physique connue (une note va suivre sur ce sujet).

Vue du détecteur ATLAS
Vue du détecteur ATLAS

Si donc cette mesure était réellement une nouvelle particule, il s’agirait enfin d’un effet de « nouvelle physique » qui ne s’accorde pas avec le « modèle standard » usuellement utilisé pour décrire le monde. Mieux, l’extension la plus communément acceptée pour aller au-delà de ce modèle standard, ce qu’on nomme la « supersymétrie » ne permet pas d’expliquer simplement cette nouvelle particule. En trois mois, près de 300 articles théoriques ont été publiés sur ce sujet. À dire vrai nous sommes en eaux troubles : personne n’attendait un tel signal et personne n’a d’explication simple !

Et c’est précisément cela qui est beau. Peut-être la Nature nous surprend-elle à nouveau. Rien ne serait plus enthousiasmant que d’observer, enfin, de la science inattendue. C’est à partir de petites étrangetés dans les paradigmes que naissent les révolutions …

3 réflexions sur “ De la nouvelle physique, enfin ! ”

  1. Notre cerveau est conçu pour conquérir que le relatif et parfois le faux, il est inaccessible à l’absolu, mais parfois c’est l’absolu qui vient nous rendre visite pour nous corriger, mais cela ne veux pas dire mettre en congé définitivement notre neurone et attendre sans effort la révélation de l’absolu, c’est en développant davantage notre imagination que notre intelligence se métamorphose en éminence pour nous permette de comprendre et d’interpréter ce que nous propose l’absolu.

  2. Et si les galaxies étaient plus petites qu’on ne les voit ? A cause de la force centrifuge et de la relativité générale qui occasionnerait une augmentation du diamètre visible.
    Donc les galaxies tourneraient à la bonne vitesse et cela expliquerait qu’on ne trouve pas de « matière noire » autour de notre galaxie.
    Bon, c’est une idée, hein.
    Amicalement (je vous admire, Aurélien).

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