Le boson de Higgs

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Le boson de Higgs

Message  Teilhard le Lun 4 Juin - 18:49

1)Les données analytiques actuelles les plus poussées de la matière ont visé à identifier le boson d’ANDERSON ENGLERT BROUT HIGGS GURALNIK HAGEN KIBBLE, un « sacré » (anglais « goddams ») boson, traduit, boson de Dieu, en réalité, boson de Higgs, nom de son premier concepteur, sont exemplaires.

2) Mais ne posent-elles pas cette question, est-on parvenu au terme des possibilités de l’analyse scientifique ? Les tentatives du C.E.R.N., à Genève du L.H.C. (Large Hadron Collider), pour le « cerner », ont été faite avec des moyens impressionnants. Jugeons-en,

3)L’instrument de l’analyse, contient 120 tonnes d’He à – 271,3°. Proche du vide absolu, Les protons ou hadrons, frisent la vitesse de la lumière 0, 999 999 991 fois. Des milliards de milliards de protons « collisionnent ». Le 04 /07/2012, les données recueillies par ordinateurs géants, de mille billions de collisions ont mis en évidence,


4) L’objet de l’analyse, la particule subatomique dénommée le « Higgs ». Elle n’est ni une boule, ni un élément comparable à un jeu de Lego. La loi d’indécidabilité d’Heisenberg (incapacité à connaître en même temps sa localisation dans l’espace et sa vitesse dans le temps), la situe en un champ de probabilité, étendu à tout l’espace-temps.

5)Autres surprises de la Physique des Quantas (P.Q.), i.e., du subatomique, selon la manière de les observer, ces particules possèdent trois caractéristiques, apparaissant à la fois. Elles sont en même temps,

a) Corpuscules dénombrables et localisables ponctuellement.
b) Ondes énergétiques (champ électromagnétique), occupant continûment tout l’espace.
c) Fonctions mathématiques décrivant en un lieu une probabilité ayant valeur d’information.
d) Contrairement à ce que pensait Einstein elles n’ont besoin d’aucun support matériel pour véhiculer, de l’information. Ceci a été prouvé par A. Aspect (1982). S’agissant de la non séparabilité ou intrication quantique, ce phénomène décrit que des particules intriquées, même éloignées l’une de l’autre, forment un Tout !

6)Comment attraper un « Higgs » ? Pour que la particule se manifeste, il faut que son « champ » bombardé retienne une quantité minimale d’énergie correspondant à la masse au repos d’un de ses quanta. (Tableau) Leur valeur est exprimée en giga électronvolts, c'est-à-dire milliards d’électronvolts !

7) Une collision sur dix milliards atteint le Higgs. Plus la particule est lourde, plus elle se montre instable et fugace. _La durée de vie du Higgs est estimée à près d’une zeptoseconde (un millième de milliardième de milliardième de seconde)
Cool Il faut un champ intermédiaire, retenant l’énergie un court temps, avant de la céder par exemple, à un champ d’électron. Insistons sur le fait que ce champ est « non local », (situé hors espace-temps).

B Résultat : Qu’est-ce qu’un boson dans le modèle standard ?
1 Rappel, en physique quantique, les particules, sont divisées en deux catégories,
a) Dans la première, elles sont dotées de masse : Ce sont les Quanta de Matière, électrons et composants du noyau, nommés Hadrons, (proton, neutron) car leur charge évolue par échange de gluons, vecteurs de l’interaction forte. Trois quarks, up & down, constituent l’intérieur d’un hadron (grec=fort).
b) Dans la deuxième, les Quanta Médiateurs : photons, gluons, champs W+/-, Z, H…sont sans masse.
2) Exemple, la désintégration β+ (Co/Ni) met en évidence la nécessité d’un champ W- (i.e., non local), pour libérer un e-.
L’énergie piégée dans le champ de neutrons est d’abord transférée dans un champ de protons, dont le médiateur est W-. Ici les quantas relèvent aussi d’un champ non local.
La mise en évidence des champs (de probabilité), confirme l’aspect non local des quantas, qui, dans leur fonctionnement échappent brièvement à l’espace-temps ! Au départ, la charge du neutron est nulle par définition. Le proton introduit une charge positive. Le quantum du champ médiateur doit alors compenser par une charge négative. Il se désintègre très vite en paire particule-antiparticule. Ici, les quantas relèvent du champ d’électrons et de neutrinos.
3 Définition de la particule quantique Deux photons tirés en même temps, i.e., soumis à une interaction, « unifiant leur spin », demeurent, intriqués (corrélés). Ces deux objets restent « un » malgré leur éloignement spatial (« non-localité de Bernard d'Espagnat »).
S’agissant d’une perturbation énergétique des champs quantiques, elle se comporte de façon raisonnable lorsqu’elle est soumise à l’une des transformations de symétrie : translations dans l’espace-temps. Plusieurs « structures mathématiques » rendent compte de ces phénomènes. Elles ont toutes la capacité de se transformer lors des opérations de symétrie. La jauge a un rapport avec les équilibres énergétiques des équations mathématiques quantiques. L’équilibre de jauge est une théorie relativiste importante des champs de particules et d'interactions forte (noyau atomique protons/faible, électrons).
Elle rejoint la question de la non variabilité de ces particules au cours de l’histoire. Rien ne se perd, tout se transforme pour les équations de la mécanique classique ; De même, existe-t-il des quantités conservées comme l'impulsion et l'énergie pour la physique des quantas.

4 L’équilibre énergétique de jauge, est représenté par des « girouettes », en tout point de l’Espace-Temps. Les transformations se traduisent par des rotations simultanées au niveau des girouettes. Pour maintenir la symétrie, il faut introduire des champs médiateurs, en tous points de l’espace-temps.
5 La théorie des particules prévoit que celles-ci puissent communiquer entre elles via deux interactions par symétrie de Jauge, et, que se déplaçant à la vitesse de la Lumière, elles soient dépourvues de masse. La théorie prévoit qu’au commencement, il n’y avait que la symétrie, énergétique, explosant comme une image kaléidoscopique ; les brisures de symétries ont mis fin à cette belle ordonnance. Il y aurait quatre champs correspondant à chacune des forces, et brisures composant le cosmos, gravité, électromagnétisme, (boussole), forces d’interactions forte et faible. Ces champs sont « non locaux » ! Il manquait un ingrédient clé, une dernière brisure de symétrie, celle qui donne la masse : le champ de Higgs.
6 Le champ de Higgs présente deux caractéristiques insolites
a) Contrairement aux autres champs, il n’est jamais égal à zéro. En d’autres termes, où qu’il se trouve n’importe quel autre quantum risquera toujours de croiser une particule de Higgs. La probabilité d’interaction n’est jamais assez faible pour être écartée.
b) Deuxième caractéristique, avec chaque champ il interagit différemment. La symétrie de jauge faisant réaliser des paires neutrinos gauches/électrons gauche, est perturbée par le Higgs, celui-ci laissant en paix le neutrino. Quand un électron gauche rencontre un quantum du champ de Higgs, il se transforme en électron droit, quand un électron droit émet un quantum de Higgs, il se transforme en électron gauche.

7 L’énigme de la masse : rôle du boson de Higgs
a) La figure 9, p 93, montre que l’ingérence du Higgs, fait perdre leur autonomie aux deux particules, électroniques. Ils fusionnent en une entité nouvelle : D/Z, qui reçoit constamment de l’énergie du champ de Higgs, cette énergie peut être convertie en masse grâce à l’équation E=mc².
b) Exemple, l’électron acquiert une masse par le biais de l’interaction du champ de Higgs ! (H)
c) Un champ d’électron est intriqué à d’autres champs. L’énergie passe plus facilement du champ d’électron au champ de Higgs en passant par le W+/Z.
8 Taxonomie : classification des particules quantiques
Les catégories générées par les rotations des « girouettes », ont été étiquetées avec un nombre. Ce nombre du SPIN peut être entier (0,1, 2,) ou demi entier (1/2) ; le modèle standard est composé de trois catégories de spin 0, ½, 1. Le 2 serait réservé au graviton.
On obtient quatre champs (non locaux), principaux.
1 Le champ de spin 0, a une fonction mathématique à chaque point de l’espace-temps. Comme le champ météo, et le Higgs !
2 Les champ de Spin1 sont nommés vectoriels. Comme le vent, ils ont une direction de propagation, associant trois nombres, ou fonction mathématique, avec une direction de propagation. Ils se trouvent, ainsi dans une super position de trois états ou fonction mathématique intervenant dans la probabilité de les observer à chaque point de l’espace-temps. Ces points sont généralement représentés par une flèche.
3 Les champs de spin ½, sont nommés spinoriels. Ils se dédoublent en deux fonctions mathématiques indépendantes, intervenant dans la probabilité de les observer. Les spineurs ressemblent fortement aux vecteurs, mais pour la même énergie, et le même moment, le quantum d’un champ spinoriel a la possibilité d’être seulement dans deux états différents -1/2 ou +1/2, qui correspondent aux états droits et gauches des électrons et quarks. L’interférence avec le Higgs est donnée par la dimension longitudinale.

4 2 types particules :
Fermions, (Electrons, protons, neutrons). Ils sont sensibles au champ de Higgs, ont une masse, et refusent de partager le même état quantique. (Principe d’exclusion Pauli). Leur individualisme façonne l’architecture des atomes, qui bâtissent aussi bien une galaxie que les ailes du papillon.
Bosons/insensibles au champ de Higgs. Ils partagent le même état quantique. Ce sont les Photons, Gluons, W+, W-, Z.

5Trois résultats déconcertants :
a) Les lois de la chimie, et en définitive l’architecture même de la matière reposent sur la capacité spinorielle à détecter des tours complets des « girouettes ». (Figure Cool
b) Le champ de Higgs génère toute la masse de l’univers ! Mais, il ne représente qu’à peine 1%, de l’énergie totale, celle des champs représente le restant. Si les quarks perdaient leur masse, les atomes s’anéantiraient, les électrons prenant la fuite, l’univers s’écroulerait. A l’aube de l’univers, un dix milliardièmes de secondes après le big-bang, dans l’expansion très dense, les champs de Higgs débordaient d’énergie.
c) Une Information unifiante, N’ayant besoin d’aucun support matériel pour être transmise, elle sous-tend le Cosmos. La nature de la réalité quantique est d’être une unité totale, indivisible : ce qu’exprime le terme de non séparabilité quantique !
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Re: Le boson de Higgs

Message  MurielB le Mar 5 Juin - 13:56

Merci beaucoup Teilhard pour cette explication très pointue
Pour ceux qui aiment les images je vous donne celle qui me plait beaucoup : Le champ de neige

https://www.rtbf.be/info/societe/detail_pourquoi-la-decouverte-du-boson-beh-est-elle-historique?id=7799228

L’image qu’utilise John Ellis pour pouvoir comprendre ce qu’est le boson de Higgs est la suivante : "Imaginons que tout l’univers est rempli d’un champ de neige parfaitement identique en tout point de l’univers". Le boson de Higgs serait le flocon qui compose ce champ de neige.
Avec des skis, vous traversez le champ de Higgs très rapidement. Telle une particule qui n’a pas de masse et se propage à la vitesse de la lumière comme un photon.
Le photon n’interagit pas avec le champ de Higgs, il n’a donc pas de masse.
Si l’on se déplace sur le champ de neige avec des raquettes, on s’enfonce légèrement dans la neige, on se déplace plus lentement qu’un skieur. C’est comme une particule qui interagit avec le champ de Higgs et acquiert une masse et va dès lors plus lentement que les particules qui se déplacent "à ski", autrement dit, celles qui n’ont pas de masse.
Enfin, avec de simples chaussures, on s’enfonce beaucoup plus profondément dans le champ de neige donc on interagit beaucoup avec ce champ et dès lors on acquiert une masse plus importante. On se déplace en conséquence encore plus lentement que les particules en raquettes et a fortiori que celles en ski.
Que vient faire le boson de Higgs dans cette histoire ?
Si un champ de neige est composé de flocons et bien les flocons qui composent le champ de Higgs, ce "champ de neige universel", c’est cela le boson de Higgs. Il s’agit donc d’une particule élémentaire qui compose le champ de Higgs dont l’interaction avec les autres particules détermine la masse.


Dernière édition par MurielB le Mer 20 Juin - 9:12, édité 1 fois

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Re: Le boson de Higgs

Message  Teilhard le Mar 5 Juin - 15:15

Toutes les comparaisons matérielles utilisées au sujet du Higgs ne peuvent rendre compte que son fonctionnement admet du local et du non local (hors-espace temps), nous ne pouvons concevoir que dans le matériel, alors que partiellement, il y échappe. Nous sommes dans un paradigmatique matérialiste, qui nous brouille l’ Esprit . Teilhard
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Re: Le boson de Higgs

Message  MurielB le Mar 5 Juin - 22:13

Nous sommes dans un paradigmatique matérialiste, qui nous brouille l’ Esprit . Teilhard
Nous n'avons donc pas à l'heure d'aujourd'hui les outils nécessaires . que penses tu de la phrase des frères Bogdanoff
 Au moment du Bing bang, Si ces particules (qui ont ensuite constitué notre univers) n’avaient pas de masse, elles étaient donc un simple reflet...celui de la pensée de Dieu ?

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Re: Le boson de Higgs

Message  Teilhard le Mar 5 Juin - 22:44

D’un deus calculat, disait déjà Leibnitz
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