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Par MANFRED DWORSCHAK - Mis en ligne le 11.07.2012 à 12:30
Vu que la fameuse particule de Higgs a enfin été dénichée, vous allez pouvoir arrêter votre accélérateur?
En aucun cas. Nous avons réalisé une percée, mais le travail ne fait que commencer. Nous devons prendre la mesure de notre découverte, observer son interaction avec d’autres particules, clarifier ses propriétés. Et si nous découvrons alors que quelque chose contredit notre théorie, cela ouvrira automatiquement une fenêtre sur une physique nouvelle. Après tout, notre modèle standard ne décrit que 4 à 5% de l’univers.
Et le reste?
La matière noire en forme un quart. Nous lui devons le fait que les galaxies en rotation ne partent pas en petits morceaux sous l’effet de la force centrifuge. La seule matière visible ne permet pas d’expliquer ça. Les presque trois quarts restants concernent ce que nous appelons l’énergie noire (ou sombre). Elle est responsable de l’expansion toujours plus rapide de l’univers. Mais nous ne connaissons toujours pas le mécanisme qui, en tout point, étend l’univers de manière égale dans toutes les directions.
Le boson de Higgs pourrait-il l’expliquer?
Le champ de Higgs, qui fait partie de la particule, a en effet une propriété décisive qui cadre avec l’énergie noire: il agit également dans toutes les directions.
Le boson de Higgs pourrait donc constituer une tête de pont vers l’inconnu?
Exactement. Nous ne savons pas s’il a quelque chose à voir avec l’énergie noire, mais nous soupçonnons qu’il existe un champ analogue de l’autre côté du modèle standard, en quelque sorte l’homologue de la tête de pont.
«RESTE À TROUVER LA BRÈCHE PAR LAQUELLE NOUS POURRIONS EXPLORER LES 95% RESTANTS DE L’UNIVERS.»
Rolf-Dieter Heuer
Et si le boson de Higgs ne vous procure pas le bonheur de dévoiler des propriétés bizarres?
Eh bien, nous aurons quand même trouvé la particule qui confère leur masse à toutes les autres particules. On aura enfin vérifié que notre modèle standard est tout à fait correct. Reste à trouver, dans ce modèle, la brèche par laquelle nous pourrions explorer les 95% restants de l’univers. Nous ne savons pas encore quel rôle joue à ce propos la particule que nous avons identifiée. C’est comme si vous aperceviez au loin quelqu’un qui a l’air d’être votre meilleur ami. Ce pourrait être aussi quelqu’un qui lui ressemble fortement, mais s’avère être un autre: ce n’est qu’en vous en approchant que vous le saurez.
Quelle est la suite du programme?
D’ici à la fin de l’année, nous allons collisionner des protons entre eux. Puis nous arrêterons l’accélérateur pendant près de deux ans pour assurer sa maintenance. Et quand il redémarrera, ça deviendra passionnant: nous augmenterons progressivement l’énergie, presque jusqu’au double, générant ainsi des particules dotées d’une masse sans cesse plus grande. Il est possible que nous franchissions ainsi le seuil vers la matière noire. Alors des fenêtres nouvelles s’ouvriront.
Qu’espérez-vous trouver?
D’abord les traces de la supersymétrie. C’est ainsi que l’on nomme la théorie selon laquelle à chaque type de particule serait associé un superpartenaire: un univers miroir tel qu’il est aussi ébauché dans la représentation de l’antimatière. La particule la plus légère de la supersymétrie pourrait s’avérer assez stable pour être à la portée de notre accélérateur. Elle serait une bonne candidate pour la matière noire. Si nous la trouvons, nous aurons franchi un pas de géant.
Savez-vous où chercher exactement ou y allez-vous à tâtons?
L’un et l’autre. Nous devons toujours être prêts à des découvertes inattendues. Pour la supersymétrie nous avons déjà une piste. Cependant, le programme de travail ne sera pas aussi précis que pour le boson de Higgs.
Grâce à votre collègue Peter Higgs, vous aviez déjà une fiche signalétique de son boson depuis 1964. Higgs vous semble-t-il nobélisable?
Je crois bien. Mais il y a d’autres gens qui ont travaillé à l’époque sur des modèles analogues…
… Alors que la règle veut qu’il y ait au maximum trois lauréats par catégorie.
Oui. Il faudrait changer ça. Dans bien des domaines de la recherche, ce sont des équipes toujours plus vastes qui s’activent, il est impossible de faire autrement. L’époque est révolue où l’on pouvait identifier des individus précis auteurs de grandes découvertes.
Combien de chercheurs ont travaillé sur la longue quête du boson de Higgs?
Vers la fin, entre 3000 et 4000 dans chacune des deux grandes expériences.
Pourrez-vous encore fédérer d’aussi grandes équipes internationales ou chacun retournera-t-il à ses tâches?
Non, les gens resteront sûrement dans le coup. Surtout maintenant. Un physicien des particules doit avoir le travail collectif inscrit dans ses gènes. En tout cas, il apprend très tôt qu’il ne peut rien faire tout seul, qu’il doit être interchangeable.
La performance individuelle ne se dilue-t-elle pas alors dans le Grand Tout?
Non, il reste facile d’identifier un physicien exceptionnel. Les gens doués émergent rapidement de leur petit groupe pour grimper dans la hiérarchie, à l’instar de toute entreprise.
Jusqu’à quelle taille peut-on coordonner une équipe de chercheurs?
Il y a quinze ans, j’ai dirigé un projet englobant 350 personnes. Nous pensions alors que c’était limite. Nous en avons maintenant dix fois plus. Non, les limites sont plutôt techniques, elles tiennent aux machines qu’il est possible de construire.
Combien de temps pourrez-vous encore faire des expériences avec le LHC, le Large Hadron Collider?
Nous programmons des expériences jusqu’en 2030. Cela vaudra peut-être la peine de le remettre à niveau dans les années 2020, ce qui permettrait de collisionner beaucoup plus de particules à moindre coût. Mais tout dépend de ce que nous aurons trouvé d’ici là.
Et ensuite? Vous faudra-t-il des machines encore plus grandes?
Ce n’est pas la taille qui compte, c’est l’énergie. Plus nous voulons y regarder de près, plus il faut accélérer les particules. Dans notre cas, il s’agit de protons. Il y a des arguments pour que nous préférions, à l’avenir, un accélérateur qui bombarde des électrons sur des positrons. Cela éclairerait un autre angle dans la recherche sur la matière, y compris sur les bosons de Higgs. Les plans sont dans un tiroir. La question est de savoir quelle région du monde serait prête à construire cette machine.