Re: Comprendre la masse avec la découverte du boson de HIGGS

par Jipé Lun 6 Aoû 2012 - 8:08

zizanie a écrit:
Bulle a écrit:
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par JO Lun 6 Aoû 2012 - 8:25

on en est à Mars...

par **Bulle** Lun 6 Aoû 2012 - 8:39

Tu es sûre que ce n'est pas août ?

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par JO Lun 6 Aoû 2012 - 8:47

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par **Bulle** Lun 6 Aoû 2012 - 9:36

Excellent ! lol!

par zizanie Jeu 16 Aoû 2012 - 0:04

Bien que les collisions de protons soient la voie la plus simple et la plus rapide pour découvrir le boson de Higgs (ou des particules au-delà des modèles des interactions électrofaibles et des forces nucléaires fortes), la production d'un fort bruit de fond hadronique (des hadrons déjà connus qui dominent la création des particules dans les collisions) rend difficiles les mesures fines des caractéristiques du boson de Higgs ou d’autres particules relevant d’une physique au-delà du modèle standard. Or, pour départager différentes théories ou détecter des signes ténus de cette nouvelle physique qu’elles impliquent, il faut des mesures suffisamment précises.

Une nouvelle physique uniquement observable via le boson de Higgs ?

Malheureusement, à la grande surprise et déception de bien des théoriciens, on n’a pas observé de particules supersymétriques avec des masses légères dans les détecteurs Atlas et CMS du LHC. Pas de signes non plus de l’existence de dimensions spatiales supplémentaires, par exemple sous forme de minitrous noirs ou de boson Z’, dans les analyses des collisions dans ces détecteurs.

On est raisonnablement confiant sur le fait que le nouveau boson découvert au LHC est bien celui de Peter Higgs. Mais l’on commence à craindre que cela soit la seule découverte qui puisse jamais être faite avec le LHC. Pour le moins, des observations de manifestations d’une nouvelle physique ne semblent maintenant possibles qu’à des énergies dépassant celles atteignables, dans un futur proche, avec des collisionneurs linéaires. Il se pourrait donc que d’ici à quelques années, la construction d'un ILC ne soit pas la meilleure stratégie pour découvrir de la nouvelle physique, ne serait-ce qu’avec des coûts financiers faibles.

Si l’étude fine des désintégrations du Higgs est la seule fenêtre ouverte à l’humanité pour découvrir de la nouvelle physique dans un avenir à court terme, des collisions avec faisceaux d’électrons et de positrons à des énergies guère plus élevées que celle du Lep seraient suffisantes. Les pertes par rayonnement synchrotron seraient acceptables en construisant le Lep3 dans le tunnel du LHC. On pourrait même utiliser les détecteurs Atlas et CMS pour cela. Les coûts pour un tel successeur du LHC seraient réduits puisqu’une partie de l’appareil est déjà construite.
Source: [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

par JO Jeu 16 Aoû 2012 - 9:18

une physique au-delà du modèle standard, c'est déjà un sacré résultat, même si elle reste à définir .

par Résistons Jeu 16 Aoû 2012 - 9:51

C'est ce qui rend la physique intellectuellement si précieuse, c’est qu’il lui arrive de faire des « découvertes philosophiques négatives », pour reprendre l’expression de Maurice Merleau-Ponty (La Nature. Notes – Cours du Collège de France, Paris, Seuil, 1995).

Je cite Etienne Klein (moi aussi...) sur le lien entre la découverte du boson de Higgs et la philosophie :

Etienne Klein a écrit:

Il est que l’existence de cette particule (le boson de higgs) vient défaire le lien quasi-ontologique qu’on avait pris l’habitude d’établir entre matière et masse, comme s’il allait philosophiquement de soi que ces deux notions participent l’une comme l’autre de la même idée de « substance ». Confortés depuis des lustres par cet amalgame, nous inclinons à croire que la masse des objets matériels, notamment des particules élémentaires, leur est consubstantiellement liée, qu’un électron, par exemple, « possède » sa masse, au sens où celle-ci lui appartient en propre. Notre esprit a même tellement tendance à suivre cette pente que nous éprouvons la même peine à nous figurer ce que pourrait bien être un corps matériel sans masse qu’à imaginer une masse pure qui ne s’incarnerait pas en un corps.

Pourtant, en 1964, trois physiciens théoriciens, Robert Brout, François Englert et Peter Higgs, véritables argonautes de l’esprit, avaient suggéré que la masse, au lieu d’être une propriété des particules élémentaires, une caractéristique qu’elles porteraient en elles-mêmes, pourrait n’être qu’une propriété secondaire de ces particules, résultant de leur interaction avec… le vide ! Cette hypothèse impliquait, bien sûr, que le vide ne fût pas tout à fait… vide, mais contînt ce qu’on appelle un « champ », en l’occurrence le « champ de Higgs », avec lequel les particules interagiraient, ce qui aurait pour effet de les ralentir. Une analogie va ici nous aider à comprendre : imaginons un champ de neige ayant partout la même épaisseur et que les particules soient de petits êtres dotés de skis. Celles ayant des skis parfaitement fartés glisseront sans frottement, de sorte que nous aurons l’impression qu’elles vont à la vitesse de la lumière, donc qu’elles n’ont pas de masse. Les autres, dotées de skis moins bien fartés, seront freinées par la neige, et plus elles seront ainsi ralenties, plus nous leur attribuerons une masse élevée.

La découverte qui vient d’être faite du boson de Higgs prouve que ce mécanisme est proche de celui que la nature a choisi pour conférer leur masse aux particules élémentaires.

Du coup, physiquement aussi bien que philosophiquement, le statut de la masse n’est plus ce qu’il était…

par JO Jeu 16 Aoû 2012 - 11:00

la "matière" est donc juste une question d'interaction particules/vitesse. La vie est mouvement et interaction, pas densité obligatoire : on se massifie en s'incarnant . Voilà pourquoi Higgs est le père de ..."Dieu". Et mon idée de reprendre la notion de champs inter-conscients pas si bête .

par zizanie Jeu 16 Aoû 2012 - 11:06

En conséquence, à de très hautes énergies, le champ scalaire de Higgs s’annule et la masse des particules disparait.
Toutes les particules sont analogues à des photons (sans masse) aucune matière ne peut se condenser en protons, neutrons, atomes et molécules.

Toutes les particules de l'univers sont alors libres et circulent à la vitesse de la lumière sans interagir. La gravité globale de cet univers correspondant à l’énergie (cinétique) globale de l'ensemble des particules, n'est pas nulle car E = Mc², E est l'énergie cinétique globale et M est la masse dynamique résultante M=E/c². (*)
Un tel univers se contracte donc mais comme aucune interaction n'existe entre les particules, il fini par devenir de plus en plus petit et donc de plus en plus "chaud" puis finalement disparaitre avec une densité locale d'énergie infinie...

Nous revoici donc avec une singularité, il y a donc physiquement problème et probablement qu'un autre phénomène inconnu éviterait l'écrasement total de cet univers. Sauf, bien sûr si j'ai commis une erreur de raisonnement. Ce qui est bien possible.

Autre scénario(*): E ne peut être nulle et est même élevée puisque le champ de Higgs ne s'annule qu'à de très hautes énergies.
Mais si malgré cela E disparaissait subitement, le champ de Higgs réapparaitrait immédiatement et donc M redeviendrait la somme des masses des particules. Mais l’effondrement amorcé de l'univers augmentant la densité d'énergie, aurait pour conséquence d’annuler à nouveau le champ de Higgs et nous aurions dans ce cas une oscillation (comme un phénomène de yoyo) de l'énergie au fur et à mesure de l'effondrement de l'univers. La densité d'énergie étant de plus en plus forte à chaque fois pourrait finalement aboutir à un nouveau big bang.

Qu'en pensez-vous?
Une étude mathématique de ces scenarii serait intéressante à partir des équations d'Einstein (ce qui est au dessus de mes capacités).

par zizanie Jeu 16 Aoû 2012 - 11:20

JO a écrit:Voilà pourquoi Higgs est le père de ..."Dieu".

Tu oublies, JO que le nom de particule de Dieu ou plus exactement particule Dieu est une plaisanterie et une "mauvaise" adaptation d'un éditeur refusant comme titre "Goddamn particle", c'est à dire "Putain de particule" qui est en réalité dans le titre de l'article original et du livre de Leon Lederman.
Evidemment, God particle est plus vendeur que Goddamn particle.

Et puis c'est oublier également que Higgs est athée et qu'il n'était pas tout seul à théoriser cette particule. N'oublions pas au moins les deux belges: Robert Brout et François Englert mais également: Carl Richard Hagen, Gerald Guralnik et Thomas Kibble.

Comme quoi on écrit très rapidement des mythes et que la Bible n'a pas du échapper à cette règle humaine. bravo

par JO Jeu 16 Aoû 2012 - 11:46

je plaisantais, évidemment . Toutefois, si la notion de masse disparait, le matérialisme en prend un coup . La réalité n'est plus une gare mais un indicateur de chemin de fer .

La gravité empêche l'effondrement mais rien n'explique la fuite des galaxies . Tout cela est difficile à mettre bout à bout , non ?

par Résistons Jeu 16 Aoû 2012 - 12:07

JO a écrit: si la notion de masse disparait, le matérialisme en prend un coup .

Avec cette découverte, la masse n'est plus une propriété intrinsèque de la matière, mais une propriété émergente. comme l'est par exemple l'accélération centrifuge... Cela fait aussi longtemps que l'on sait que les photons n'ont pas de masse! :)

par JO Jeu 16 Aoû 2012 - 15:01

le mur de la lumière ...

par zizanie Jeu 16 Aoû 2012 - 15:54

JO a écrit:je plaisantais, évidemment . Toutefois, si la notion de masse disparait, le matérialisme en prend un coup . La réalité n'est plus une gare mais un indicateur de chemin de fer .

Non, pas du tout, seulement si tu confonds à tort masse et matière.

JO a écrit:
La gravité empêche l'effondrement mais rien n'explique la fuite des galaxies . Tout cela est difficile à mettre bout à bout , non ?

Non plus, la gravité provoque l'effondrement (cf: trous noirs), c'est la force forte, c'est à dire les gluons qui empêche l'effondrement de la matière ordinaire. C'est pour le moment la théorie du big bang qui explique actuellement en partie la constante cosmologique (fuite des galaxies), d'autres phénomènes restant à découvrir peuvent intervenir. La science n'est pas omniscience.

par JO Jeu 16 Aoû 2012 - 16:08

la matière peut donc ne pas avoir de masse. Attends, je vais dire une énorme bêtise : à quoi reconnait-on la masse d'une particule qui n'en a pas ? Il y a toujours une résistance du milieu, une vitesse, et, sinon, l'"objet" est immobile, planté là, au milieu d'un réel impossible à se représenter ... je suis complêtement noyée dans ces concepts que je croyais avoir intégrés.Et s'il n'y a pas d'objet, seulement un rapport de deux énergies en interaction, où commence la matière ?

par zizanie Jeu 16 Aoû 2012 - 16:16

JO a écrit:la matière peut donc ne pas avoir de masse. Attends, je vais dire une énorme bêtise : à quoi reconnait-on la masse d'une particule qui n'en a pas ? Il y a toujours une résistance du milieu, une vitesse, et, sinon, l'"objet" est immobile, planté là, au milieu d'un réel impossible à se représenter ... je suis complêtement noyée dans ces concepts que je croyais avoir intégrés.

Dans le modèle standard, les particules n'ont pas de masse mais comme l'expérience impose une masse, cette propriété a été ajouté, d'où la théorisation du champ de Higgs et du boson associé.
Toutes les particules même liées à d'autres sont en mouvement en permanence, dans le champ de Higgs ce mouvement se concrétise par une masse. Pense que si on représente le proton par une orange, un atome d'hydrogène, c'est cette orange au milieu d'un terrain de football avec un électron qui court autour du terrain, tu vois que les particules ont de la place pour bouger.

par JO Jeu 16 Aoû 2012 - 16:21

et tout cela n'a de masse que parceque ça bouge, plus ou moins freiné par le milieu. Une particule sans masse, ça devient une onde, non ?

par zizanie Jeu 16 Aoû 2012 - 16:33

JO a écrit:et tout cela n'a de masse que parceque ça bouge, plus ou moins freiné par le milieu. Une particule sans masse, ça devient une onde, non ?

Mais oui, une particule, c'est une onde, là tu tiens le bon bout. Les physiciens parlent de fonction d'onde. Un quantum (ou une particule), c'est une fonction d'onde. Tu ajoutes un autre quantum (ce qui fait deux particules) tu obtiens toujours une et une seule fonction d'onde possédant les caractéristiques des deux particules, etc ... Finalement, tu as à faire à un champ.

par Ling Jeu 16 Aoû 2012 - 16:37

Amusant. Mais ce modèle n'est plus valable à notre échelle. A quand la grande unification?

par zizanie Jeu 16 Aoû 2012 - 16:53

Stirica a écrit:Amusant. Mais ce modèle n'est plus valable à notre échelle. A quand la grande unification?

C'est le Graal des physiciens. Pour le moment, il faut se contenter à notre échelle de ce qui est éprouvé, Newton et la RG. Le MD néglige la gravité qui est expérimentalement inaccessible à son niveau. Les espoirs sont dans les théories de super-symétrie (Susy) et les supercordes (qu'il va falloir élaguer par ci et par là). Mais difficile d'avancer tant qu'on aura pas compris plus en détail le mécanisme de la masse et étudié les caractéristiques "fines" du boson de Higgs (spin, couleur, saveur, charge).

par Ladysan Jeu 16 Aoû 2012 - 19:12

Merci pour cette vidéo Zizanie, mais ce sont vos commentaires qui m'ont le plus aidée à comprendre. Comprendre la masse avec la découverte du boson de HIGGS - Page 4 861983510

Comprendre la masse avec la découverte du boson de HIGGS - Page 4 861983510

La découverte, et la compréhension de la structure fondamentale de notre univers (et peut-être de nous-même), est une des plus grandes victoires de la science, Je m'en réjouis, mais ne comptez pas sur moi pour vous donner mon avis, j' serais incapable pour l'instant, lol!

Je vais donc "cogiter" tout cela tranquillement.

par JO Ven 17 Aoû 2012 - 9:14

merci, Zizanie , ça se décante dans mon cerveau ...

par gaston21 Ven 17 Aoû 2012 - 12:46

JO a écrit:je plaisantais, évidemment . Toutefois, si la notion de masse disparait, le matérialisme en prend un coup . La réalité n'est plus une gare mais un indicateur de chemin de fer .

La gravité empêche l'effondrement mais rien n'explique la fuite des galaxies . Tout cela est difficile à mettre bout à bout , non ?

JO, pour ajouter encore à ton angoisse, je lis, page 60 du livre de Hubert Reeves, "Dernières Nouvelles du Cosmos", édition du Seuil , que dans leur fuite, les galaxies peuvent aller plus vite que la lumière ! Ceci en raison de l'étirement de l'espace...
Pour la fuite de plus en plus rapide des galaxies, Reeves fait intervenir l'énergie sombre "dont la densité est environ soixante fois plus grande que celle de la matière lumineuse".
Et un nouvel os dans le pâté: au sein des galaxies et des amas de galaxies, il n'y a plus de mouvements d'expansion; depuis la fin de la période initiale d'expansion,seules augmentent avec le temps les distances entre les amas de galaxies !
JO, occupons-nous donc plutôt de nos moutons, ou plutôt de nos chiens de moutons...

par zizanie Mer 29 Aoû 2012 - 11:33

Stirica a écrit:Amusant. Mais ce modèle n'est plus valable à notre échelle.

Comment ça?