Boson de Higgs - Définition et Explications

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Une compétition entre les accélérateurs collisionneurs

L'existence du Higgs est trop brève pour qu'on le détecte directement : on ne peut espérer observer que ses produits de désintégration, voire les produits de ses produits de désintégration. Des événements mettant en jeu des particules ordinaires peuvent imiter le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps...) produit par un boson de Higgs (Le boson de Higgs est une particule élémentaire dont l'existence a été proposée en 1964 par Gerry Guralnik, C.R. Hagen, et Tom Kibble; Robert Brout et...). Des études conduites au LEP permettent de conclure à une probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des probabilités est un sujet de grande importance...) de 8 % pour que les événements observés s'expliquent sans faire intervenir le Higgs. Or pour affirmer une découverte en physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On...), la probabilité d'erreur doit être inférieure à 0,00003 %.

Dans la compétition entre le LHC et le Tevatron, ce dernier a une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en...) d'avance malgré son énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) maximale 7 fois plus faible : le bruit de fond (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une...) des collisions est moins grand, et les antiparticules (antiquarks des antiprotons) pourraient engendrer des événements plus spécifiques, plus faciles à distinguer des collisions protons/ protons.

L'accélérateur idéal (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de façon féconde l'étude de la divisibilité pour les...) serait un collisionneur (Un collisionneur est un type d'accélérateur de particules mettant en jeu des faisceaux dirigés de particules élémentaires.) électron-positron formé de deux accélérateurs linéaires face-à-face de 500 à 1000 GeV. L'ILC (International Linear Collider) programmé pour 2015 environ, ainsi que le CLIC (Compact Linear Collider) permettraient de comprendre comment le boson (Les bosons représentent une classe de particules qui possèdent des propriétés de symétrie particulières lors de l'échange de particules : un système...) de Higgs est à l'origine de sa propre masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse grave). Ces...).

En juillet 2010, les expériences du Tevatron montrent que la masse du boson de Higgs devrait se situer entre 114 et 158 GeV ou entre 175 et 185 GeV.

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