Prix Nobel: mais au fait, c’est quoi le boson de Higgs?

Le Belge François Englert et le Britannique Peter Higgs ont été récompensés pour leurs travaux sur le boson de Higgs. Leur découverte fondamentale permet de comprendre le fonctionnement et l’origine de la matière.

Le prix Nobel a souvent ceci d’extraordinaire: il récompense des découvertes fondamentales pour une meilleure compréhension du monde, mais parfois incompréhensibles pour le commun des mortels. Le prix décerné ce mardi au physicien britannique Peter Higgs et à son homologue belge François Englert le prouve une nouvelle fois: l’Académie du Nobel a salué leurs travaux sur le boson de Higgs.

En quoi sa découverte s’avère capitale?

Auparavant, la physique expliquait que l’univers était constitué de matière: nous savions de quoi était fait cette matière, mais nous ignorions comment elle s’était formée. « En bref, nous savons de quoi est fait ce qui nous entoure, mais nous ne comprenons pas comment c’est apparu », expliquait l’an dernier à L’Express le physicien du Cern, Alexandre Zabi.

Comprendre l’après big-bang

Les deux lauréats du prix Nobel sont parvenus à élaborer une théorie pour élucider ce mystère. En 1964, Peter Higgs et François Englert postulent que certaines particules sont ralenties par un champ d’énergie -généré par le boson de Higgs- qui remplit l’univers. « Avant d’entrer en interaction avec ce champ, toutes les particules sont dépourvues de masse et se déplacent à la vitesse de la lumière. Mais en traversant ce champ d’énergie elles se chargent d’une masse car la particularité du boson de Higgs est de relier les composantes gauche et droite de l’électron », commente le chercheur du Cern Yves Sirois. Par ailleurs, cette interaction fondamentale et les expériences du Cern permettent d’expliquer l’origine de la matière, c’est-à-dire ce qui s’est passé un millième de milliardième de seconde après le big-bang.

Mais toutes les particules ne réagissent pas de la même manière. La lumière interagit, par exemple, très peu avec le champ de Higgs. « C’est comme à la piscine: vous vous déplacez difficilement dans l’eau car la résistance de l’eau vous freine alors que les poissons nagent sans problème », décrypte Alexandre Zabi.

La théorie mise en pratique

Après cinq décennies d’échec, le Cern, l’organisation européenne de recherche nucléaire, a annoncé en juillet 2012 avoir probablement réussi à mettre en application cette théorie, grâce à l’accélérateur de particules LHC à la frontière franco-suisse.

Pour la première fois, les chercheurs ont pu observer des collisions qui ressemblent fortement aux interactions décrites par Peter Higgs et François Englert. Le Cern avait malgré tout tenu à rester prudent en indiquant qu’on ne pouvait être sûr à 100% qu’il s’agisse bien du boson de Higgs. Plus que le Nobel reçu, c’est cette mise en évidence par l’expérience qui montra l’importance de sa découverte.