J’ai trouvé cette semaine sans peine l’article du PHYSICS WORLD que je vais vous traduire en priorité !Car il est tout à fait significatif du trouble , voire de l’inquiétude ,qui traverse actuellement UNE CERTAINE population des physiciens expérimentateurs et théoriciens ( 6000 parait-il ) qui gravitent autour des expérimentations du CERN/LHC qu’ on continue à dépouiller sans y avoir trouvé autre chose que ce « pseudo boson de Higgs ».Je me suis même permis de traduire le premier commentaire très ironique ……
J’imagine que certains de mes lecteurs farouchement anti –conformistes ( et il y en a même au CEA/IRFU ) vont ricaner sardoniquement !
Voici ma traduction de ”Higgs hunters look beyond the Standard Model” , à savoir les chasseurs de HIGGS regardent au-delà du Modèle Standard des particules
« Après la découverte du boson de Higgs l’ année dernière, les chercheurs du Grand collisionneur de hadrons sont maintenant en train de faire du chalutage par le biais du traitement des données enregistrées puisque le collisionneur subit un arrêt de 18 mois pour des réparations et des améliorations. Le but est de découvrir des indications d’une physique située au-delà du Modèle Standard de la physique des particules - mais cet aperçu alléchant d’une nouvelle physique se révèle plus difficile à repérer que de nombreux physiciens l’ avaient prévu.
Trois ans… huit quadrillions de collisions de particules…. et la découverte de la particule la plus infâme de toutes: le boson de Higgs ! Avec de telles réalisations à leur actif, vous pourriez penser que les physiciens travaillant sur le Large Hadron Collider (LHC) au CERN, près de Genève, seraient en train de prendre une pause bien méritée. Mais l'arrêt actuel - une période de réparations et d'améliorations qui ont commencé en Février pour deux ans – ne leur procure aucune fête. "C'est en fait la période la plus intense que nous n’ayons jamais eue», dit Joseph Incandela, porte-parole de l'expérience CMS du LHC. "Le calendrier est tellement serré qu'il n'y a presque pas de contingence à se préparer pour la prochaine expérimentation. C'est un peu fou."
Depuis la mise en service en Octobre 2008 - et à la suite d'un dysfonctionnement majeur quelques semaines après qu’il a fallu un an pour régler - le LHC a rarement été à la une des journaux. La mise au point des nouvelles (manips)a été placée sur la recherche du boson de Higgs, la dernière pièce du casse-tête du modèle standard des particules élémentaires et des forces. Des indices forts de l'existence du boson de Higgs sont apparus Juillet dernier, lorsque le CERN a annoncé la découverte d'une nouvelle particule dont la masse et le taux de production qui se situaient près des paramètres de Higgs selon les prédictions du modèle standard. En Mars de cette année, d'autres propriétés mesurées, comme un spin nul et une parité positive , ont conduit le laboratoire à prétendre que la nouvelle particule était un boson presque sans le moindre doute.
Triomphe et déception
Mais alors que le public a largement considéré cette découverte du boson de Higgs comme mission accomplie eut égard des 3,8 Md € de cout du collisionneur, de nombreux physiciens des particules secouent leurs têtes avec déception. Depuis le début de la collecte des données, le LHC a exposé - le cas échéant – que peu de traces d’une physique existante au-delà du Modèle Standard….cadre qui atteint maintenant près de 40 ans d’âge . Il n'y a eu aucune preuve solide sur la matière noire, la supersymétrie, les trous noirs miniatures, des dimensions supplémentaires ou l'un ou l’ autre de ces phénomènes exotiques que les théoriciens ont proposés avec enthousiasme avant la mise en marche de la machine. S'il existe une nouvelle physique encore en attente d'être trouvée, alors la question est: où elle se trouve ? Et va-t-elle se retrouver pendant la période d'arrêt du courant par une analyse des données existantes ou par l'expérimentation à venir et d'énergie plus élevée?
Ceux qui sont en attente d'une nouvelle physique peuvent se consoler dans le fait que le LHC pendant son fonctionnement de trois ans a atteint bien plus que la découverte du boson. Un an avant la détection du boson de Higgs, par exemple, l'expérience ATLAS a trouvé un autre nouveau boson: le susdit Chi-b (3P)une paire quark-antiquark. Cela a été suivi par la découverte de l'année dernière d'un nouveau baryon Xi excité (b) par CMS. Bien que n'étant pas des particules élémentaires comme le boson de Higgs est supposé l’ être, Chi-b (3P) et XI (b) ont contribué à ficeler encore quelques bouts du Modèle standard en confirmant la nature de la force forte, qui lie les quarks entre eux.
Une Physique des particules de précision
Peut-être plus important encore que ces découvertes de particules, ont été cependant les mesures précises du LHC des phénomènes du modèle standard existants. Certains d'entre eux concernent des quantités qui ne peuvent pas être prédites avec précision, tels que la structure à haute énergie du photon qui est étudiée par l'expérience ALICE. Mais d'autres mesures peuvent mettre les dernières théories à l'épreuve. Il s'agit notamment de la distribution d'énergie des jets de particules (qui sont produites lorsque les quarks entrent en collision), et aussi le taux de production de paires de particules élémentaires vus comme « poids lourds » tels que les bosons W et Z (qui portent la force faible, responsable de la désintégration radioactive) et les quarks top. "Ces calculs ont été menés aujourd'hui à un degré de précision plus élevé», explique Incandela. «Nous avons un très bon accord entre nos données et nos simulations, ce qui nous dit que nos calculs sont très bons."
Un tel test du modèle standard entrepris de cette façon n'est pas seulement un motif pour une autocongratulation, il permet aussi aux théoriciens de comprendre lesquelles de leurs hypothèses plus spéculatives méritent d'être poursuivies. En 2008, par exemple, les expériences CDF et D0 au Tevatron à Fermilab aux Etats-Unis accumulèrent les preuves d’une situation inattendue d’ asymétrie dans la production des des paires de quark top -antitop, de sorte que pas mal des quarks top semblaient voler dans la direction du faisceau de protons du LHC et plus que cela le devrait, compte tenu des prédictions du modèle standard. Les théoriciens se sont précipités pour expliquer cet effet, en invoquant des dimensions supplémentaires, la supersymétrie et d'autres concepts nouveaux de la physique.
Le problème était que le quark top était si lourd - plus de 180 fois plus massif que le proton - que le Tevatron n'en avait pu générer en quantité suffisante pour donner des statistiques fiables. Inversement, le LHC, qui fait entrer en collision des protons à des énergies record de 7 TeV, a été en mesure de générer des millions de paires de quarks top-. Bien que le collisionneur du CERN n'ait pas été en mesure de faire la lumière directement sur l'asymétrie mesurée par le Tevatron , il a réussi à montrer, via des mesures d’ asymétrie d'un top quark connexe à ATLAS, que la plupart de ces théories proposées devaient être mauvaises (arXiv: 1203,4211).
Où se trouvent les sparticules?
Outre la découverte du boson de Higgs, l'une des principales réalisations du LHC à ce jour a été d’écarter les théories d’une nouvelle physique, ou au moins de limiter la marge de manœuvre, ou encore «l'espace des paramètres", dans laquelle elles peuvaient fonctionner. Le Top parmi toutes ces théories restait toujours la supersymétrie, c’est a dire l'idée que chaque particule élémentaire connue présente un ou plusieurs partenaires plus lourds, connus sous le nom de sparticules. La supersymétrie offre potentiellement une solution au «problème de la hiérarchie" – expliquer pourquoi la force faible est 1 0 puissance 32 fois plus forte que la gravité - et présenter des candidats pour la matière noire, cette mystérieuse substance présentée comme constituer 26,8% de la teneur totale en masse de l'univers. Selon le théoricien des particules Ben Allanach de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni, les données prises au LHC ont exclu près de la moitié de l'espace restant des paramètres de la supersymetrie
Ben Allanach explique que si la supersymetrie n’apparait pas il sera assez déprimé !
Une grande partie des données de la première campagne d’expérimentation du LHC n'a pas encore été analysée - la collaboration CMS, par exemple, doit encore passer au peigne fin 40% des 4,7 milliards d'événements enregistrés l'an dernier. Allanach pense qu'il y a une chance que des traces de nouvelle physique, telle que la supersymétrie, surgiront dans les données analysées au cours de la période d'arrêt, mais il juge que les grandes découvertes devront attendre jusqu'en 2015, lorsque le redémarrage de l'accélérateur se fera à l'énergie de collision plus élevée de 13 TeV. "Mes espoirs sont épinglés sur la prochaine campagne ,» dit-il. "Le saut de l'énergie va faire maintenant la différence. Et si la supersymétrie est la théorie correcte de la nature, je serai en attente d’en voir un signal fort dès le premier mois. S'il ne surgissait rien , je vais me sentir plutôt assez déprimé. "
Balayage aveugle
D'autres chercheurs ne sont pas aussi optimistes. L'an dernier, le physicien théoricien letton Mikhail Shifman a publié un essai sur le serveur de prépublication arXiv affirmant que la supersymétrie avait échoué dans ses tests expérimentaux de base, et que les théoriciens devraient "arrêter la numérisation en aveugle de l'espace des paramètres et commencer à penser à développer de nouvelles idées» (arXiv: 1211,0004 v1). Mais malgré ce pessimisme croissant, il peut déjà être allèguè que des signes de la supersymétrie existent dans les données actuelles. Un tel signe peut même se poser sur le boson de Higgs découvert récemment. Sa masse 125 GeV/c2, combinée à sa production et le taux de décroissance, pourrait cadrer bien avec les prédictions du modèle standard, mais pourrait également pointer vers la plus légère des quelques particules de Higgs prédites pour exister dans les versions les plus simples de la supersymétrie.
Bill Murray, ATLAS avoue que des résultats nuls sont difficiles à vendre aux journaux, mais sont vraiment importants pour le progrès scientifique
Bill Murray, vice coordinateur de la collaboration ATLAS - qui, avec la CMS, a fait la découverte du Higgs - dit qu'un supersymétrique du Higgs aurait besoin d'un partenaire supersymétrique du quark top, le "stop", qui se situerait au-dessous de masses de 1000 GeV/c2. "C'est une région que nous testons avec enthousiasme», dit-il. Mais il souligne qu'il reste ouvert à la possibilité de ne trouver aucune preuve de la supersymétrie. "Prouver la [supersymétrie] fausse serait aussi important que la prouver correcte ," dit-il. «Les résultats nuls sont difficiles à vendre aux journaux, mais ils restent vraiment importants pour le progrès scientifique."
Un HIGGS composite?
Beaucoup de physiciens se sont accrochés à la découverte du Higgs, dans l'espoir de savoir si elle correspondait vraiment aux prédictions du Modèle standard, ou si, au cours des prochaines années, ils allaient trouver des indices de nature bien plus exotique. Même si le boson de Higgs n'est pas supersymétrique, il existe la possibilité qu’il ne soit pas élémentaire, mais un composite de particules plus petites, ou que son existence s'étende sur un nombre de dimensions supérieur.
Le théoricien John Ellis du King College de Londres doute que ces possibilités plus exotiques soient exactes, étant donné, dit-il, que les propriétés du boson de Higgs sont déjà connues pour être d'accord avec les prédictions du modèle standard à environ 10% en moyenne. Mais il pense que les deux prochaines années de fermeture pourraient offrir des nouvelles données sur la supersymétrie, pendant que le reste des données de la première campagne est analysé. "Les expériences ont regardé les coins les mieux éclairés pour révéler des signatures supersymétriques», dit-il. «Maintenant, ils ont deux ans pendant laquelle tous les étudiants diplômés peuvent se déployer et porter la lumière sur de nombreux autres coins possibles. Si nous sommes chanceux, quelque chose pourrait se cacher sous l’ un d’eux "
À propos de l'auteur Jon Cartwright est un journaliste indépendant basé à Bristol, UK
13 commentaires : je vous traduirai le premier qui est à se tordre de rire!
A suivre ( les critiques et les autres sujets de la semaine )
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble