François Vannucci

Le boson de Higgs est la dernière particule prédite par le Modèle Standard. Ne pas la trouver aurait amené à une révision déchirante de la théorie. Aujourd'hui, le Modèle est complet et cohérent, la théorie peut calculer les phénomènes impliquant des particules massives. Remarquons toutefois que la masse conférée par ce mécanisme n'explique qu'une faible part de la masse effective des objets macroscopiques qui est d'origine essentiellement dynamique. La contribution du boson de Higgs à un corps humain se limite à environ 1 kg.

Note finale: un communiqué du CERN du 23 février annonce: la collaboration OPERA a informé ses organismes de financement et les laboratoires hôtes qu'elle a identifié deux effets suceptibles d'avoir une influence sur la mesure du temps de parcours des neutrinos. Pour ces deux effets, de nouveaux tests sont nécessaires. Le premier possible concerne un oscillateur utilisé pour les synchronisations GPS. Ce dispositif pourrait avoir conduit à surestimer le temps de vol des neutrinos. Le deuxième effet est lié au connecteur à fibres optiques qui achemine le signal GPS externe jusqu'à l'horloge maîtresse d'OPERA: celle-ci pourrait ne pas avoir fonctionné correctement au moment où les mesures ont été prises. Si c'est le cas, cette défaillance pourrait avoir conduit à sous-estimer le temps de vol des neutrinos. L'ampleur potentielle de ces deux effets est actuellement étudiée par la collaboration OPERA. De nouvelles mesures effectuées au moyen de faisceaux à paquets courts sont prévues pour le mois de mai.

Avant-propos

Dans un communiqué de presse daté du 22 septembre 2011, le CNRS pose la question: Des neutrinos qui vont plus vite que la lumière?
En examinant des neutrinos provenant du CERN à Genève, une expérience appelée OPERA, située sous la montagne du Gran Sasso pas loin de Rome, mesure pour ces particules une vitesse de propagation supérieure à la vitesse de la lumière. Ce résultat, en désaccord avec la théorie de la relativité telle qu'énoncée par Einstein, a mis la communauté en ébullition, et tous les médias l'ont relayé dans la journée. L'annonce a fait l'effet d'une véritable bombe! Depuis la publication, une avalanche d'articles a examiné le problème sous toutes les coutures. Chacun tente d'expliquer ce qui ressemble encore à une anomalie incompréhensible; Pourquoi une réaction aussi vive?
Examinons le problème en répondant à 50 question clés qui feront le tour des information disponibles à ce jour (novembre 2011).

Les physiciens recherchent toujours l'aiguille dans la meule de foin, aux confins des domaines déjà bien explorés. Et dans le cas des neutrinos, ils sont à l'affût de la désintégration à double β, c'est-à-dire celle qui émet deux électrons. Elle a été trouvée pour la désintégration libérant simultanément deux neutrinos qui vérifie globalement la conservation des nombres leptoniques. Mais la recherche s'intéresse au mode ayant lieu sans émission de neutrinos. C'est un processus extrêmement rare, permis seulement si le neutrino est une particule de Majorana. Les limites actuelles indiquent que le processus a une durée de vie supérieure à 10 puissance 25 ans, soit infiniment plus que l'âge de l'Univers. C'est dire la difficulté de la recherche, mais le résultat est suffisamment important pour que l'effort continue.

Or les neutrinos ont une propriété très spéciale de pouvoir échanger leur identité pendant une propagation dans l'espace. Il peuvent se métamorphoser en cours de vol, spontanément, l'un dans l'autre. C'est ce qu'on appelle l'oscillation des neutrinos.

principe du rasoir d'Occam : quand deux hypothèses sont en concurrence et qu'on ne peut les départager par l'expérimentation, on doit choisir la plus simple, celle qui s'appuie sur le moins de postulats de départ [...] À cet égard, l'idée d'un Dieu unique est plus parcimonieuse que celle de la multitude des dieux de la mythologie antique, elle est donc meilleure.

dès que l'on considère un grand nombre de cas, le caractère arbitraire et personnel des motifs originaux disparaît, et il ne reste qu'une probabilité de suicides affichant une moyenne prévisible. Ceci amène à des considérations dérangeantes pour l'individu. La liberté de chacun se restreint à une fluctuation autour d'une moyenne centrale.

Il reste des énigmes à résoudre : seul 5 % de l'ADN correspond à des gènes. C'est ce qu'on appelle la partie codante ou embryologique, celle dans laquelle s'inscrit notre projet personnel et que nous transmettons à la générations suivantes. On ne connaît pas encore la fonction exacte des 95 % majoritaires. C'est un troublant résultats qui n'est pas sans rappeler le mystère des 95 % du contenu de l'Univers qui se cache sous forme de matière d'énergie sombres totalement étrangères à la matière ordinaire seule nécessaire pour notre existence.

Quant à sa place dans le bilan de l'Univers, s'il octroie effectivement leur masse aux particules, la seule masse nue qu'il leur confère ne constitue qu'une faible part de la masse totale des protons et neutrons finalement constitutifs des noyaux atomiques. L'essentiel est dynamique, la masse effective résulte du confinement des quarks à l'intérieur des nucléons. Aux final, la contribution du Higgs au corps humain ne dépasse pas le kilogramme.

L'évolution biochimique paraît donc fonctionner selon deux principes, d'une part la création de molécules nouvelles, de l'autre leur sélection. Pour démarrer le processus, il faut d'abord produire des molécules organiques à partir d'éléments biogéniques, H, C, N, O, P, S... accompagnés d'eau et d'énergie.