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Le nouveau boson pourrait ouvrir la voie vers d’autres découvertes

Après les résultats spectaculaires annoncés hier au CERN sur la découverte d’un nouveau boson, la plus grande conférence en physique des particules de l’année a débuté aujourd’hui à Melbourne. Mais cette première présentation sera dure à battre.

Comme plusieurs personnes l’ont mentionné, il est encore tôt pour dire si ce boson est bien le boson de Higgs bien que toutes les chances soient de ce côté. Il faut d’abord établir s’il se comporte exactement comme le boson de Higgs du Modèle Standard. Se désintègre-t-il dans les proportions prescrites par la théorie? Il nous faut donc vérifier tout ça avec la plus grande précision possible, pas que nous soyons compulsifs mais la moindre petite variation pourrait révéler l’entrée du « passage secret ».

Des théoriciens comme Peter Higgs, François Englert et Robert Brout, ont permis cette avancée en postulant en 1964 l’existence du mécanisme de Higgs et du boson de Higgs. Encore aujourd’hui, ce sont souvent les théoriciennes et théoriciens qui nous orientent dans la bonne direction.

Tous et toutes s’entendent à dire que le modèle théorique actuel a ses limites. Le Modèle Standard serait à la physique des particules ce que les quatre opérations de base (addition, soustraction, multiplication et division) sont aux mathématiques. Bien qu’elles suffisent à accomplir la plupart des tâches quotidiennes, on doit à l’occasion faire appel à la géométrie ou au calcul différentiel.

Tout ça pour dire qu’il existe des signes indiquant que le Modèle Standard n’est que la première couche d’une théorie plus complexe. Plusieurs pensent que la couche supérieure est une théorie appelée supersymétrie ou SUSY.

Une des difficultés majeures de cette théorie, c’est qu’elle comporte une centaine de paramètres non définis, ce qui la rend incapable de faire des prédictions concrètes. Sauf si on fixe la valeur de plusieurs de ces paramètres. On a alors des modèles plus gérables, comme par exemple le CMSSM ou Constrained Minimal Supersymmetric Model.

Aujourd’hui, à la Conférence Internationale de Physiques des Hautes Énergies, plusieurs théoricien-ne-s ont discuté de l’impact sur ces modèles de savoir maintenant que la masse du Higgs est 126 GeV. Par exemple, Dmitri Kanikov a montré qu’on peut mettre à profit les différentes interconnections au sein de la théorie pour voir comment les plus récentes limites établies expérimentalement peuvent substantiellement contraindre les paramètres du CMSSM.

Nazila Mahmoudi a quant à elle pousser cette approche un peu plus loin en démontrant qu’on peut non seulement circonscrire les paramètres de modèles tels que ceux du CMSSM, mais aussi ceux de SUSY. Ceci l’a conduite avec ses collègues à réaliser que la toute nouvelle valeur de la masse du boson de Higgs permet déjà d’éliminer certains de ces modèles réduits.

L’axe vertical montre la valeur de la masse du boson de Higgs et les deux traits horizontaux, la marge d’erreur sur cette valeur. Tous les modèles qui tombent en dehors de cette marge comme le « minimal Gauge Mediated SUSY Breaking Model » et le « no-scale » (en gris et en rose sur le graphe) sont éliminés.

Elle s’est montrée très optimiste même si les recherches actuelles au LHC n’ont toujours pas révélé la présence de particules supersymétriques. Elle a démontré qu’en fait il reste encre bien des valeurs permises pour les paramètres de SUSY. Si on ne les a toujours pas observées, ce n’est pas parce qu’elles n’existent pas mais peut-être simplement parce qu’elle sont plus lourdes ou appartiennent à des configurations plus complexes, les rendant plus difficiles à débusquer. En éliminant un à un les modèles erronés, on progresse dans la bonne direction.

Rien de tel qu’une note d’optimisme pour clore cette première journée d’une conférence qui promet.

Pauline Gagnon

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