BROUT-ENGLERT-HIGGS PARTICLE DISCOVERED !

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A Belgian discovery ! Een Belgische ontdekking ! Une découverte belge ! Eine Belgische Entdeckung !

DE STANDAARD

Het deeltje met de verkeerde namen

donderdag 05 juli 2012, 03u00
Auteur: (sts)

Englert, Brout en Higgs

Photo News

BRUSSEL - Het Higgs kreeg zijn naam per ongeluk. Het zou beter naar twee Belgen vernoemd worden.

Het Higgs-boson, het BEH-boson, of zelfs het Brout-Englert-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble-boson. Natuurkundigen zijn er nog niet uit hoe ze het nu eigenlijk moeten noemen, dat deeltje waarnaar ze zo lang hebben gezocht.

De populaire media hebben het gemakkelijker: die hebben het steevast over het god-deeltje of het goddelijke deeltje. Veel fysici krijgen het op hun heupen van die naam – het mag dan om een belangrijke ontdekking gaan, het is niet de theorie-van-alles, en het nieuwe deeltje is niet goddelijker dan oude bekenden als het elektron of het foton. De schuldige van al het god-gedoe is nochtans een fysicus, de Amerikaan Leon Lederman. Die hoopte in 1993 de verkoop van zijn nieuwe populaire boek over deeltjesfysica op te krikken door er de titel ‘The God Particle' op te zetten. Later kwam hij met het flauwe excuus dat hij eigenlijk ‘The Goddamn Particle' (‘het godverdomse deeltje') bedoeld had, maar dat de uitgever zijn veto had gesteld.

Drie versies

Dat het nieuwe deeltje gewoonlijk bekendstaat als het Higgs-boson of Higgs-deeltje, is een ongeluk van de geschiedenis. De theorie waaruit het bestaan van het deeltje volgt, werd in 1964 drie keer bedacht, in verschillende versies, door drie onafhankelijk van elkaar werkende groepen, en drie keer gepubliceerd met maar twee en een halve maand tussen.

De eersten waren de Belgen Robert Brout en François Englert, op 31 augustus – hoewel zij wel de theorie formuleerden maar het niet expliciet over het deeltje hadden. Op 15 september volgde de Brit Peter Higgs, die wel het deeltje vernoemde. Dat Brout en Englert het niet met zoveel woorden over een deeltje hadden en Higgs wél, betekent niet veel, volgens theoretisch fysicus Alexander Sevrin van de VUB, die elk van de bewuste artikelen uit 1964 grondig uitgevlooid heeft. ‘In dit soort kwantumveldentheorie een nieuw veld introduceren, wat Brout en Englert deden, betekent altijd automatisch ook een nieuw deeltje, dat hoort er gewoon bij. Het doet er niet toe dat ze dat er niet expliciet bij schreven, elke fysicus weet dat.' De benadering van Higgs is overigens zodanig verschillend van die van Brout en Englert, volgens Sevrin, dat het duidelijk is dat hij zijn theorie onafhankelijk van de twee Belgen bedacht heeft.

Nog wat later, op 16 november, kwamen de Amerikanen Gerald Guralnik en Carl Richard Hagen en de Brit Tom Kibble. Ook zij zeggen dat zij onafhankelijk gewerkt hebben van Brout, Englert en Higgs, maar die claim wordt ondergraven doordat ze in hun artikel verwijzen naar de eerdere publicatie van Brout en Englert – naar eigen zeggen hebben ze die verwijzing pas op het allerlaatst toegevoegd, toen hun tekst al af.

Het was dus een fotofinish. Die verkeerd gelezen werd door de invloedrijke Amerikaanse fysicus en Nobelprijswinnaar Steven Weinberg. In een artikel uit 1967 citeerde Weinberg het werk van Higgs éérst – onlangs verklaarde hij dat hij de publicatiedatums van de drie artikels uit 1964 verkeerd gelezen had.

Een vergissing dus, maar ze werd wijd en zijd nagevolgd. En dus spreken de meeste fysici over het Higgs-boson. Behalve (onder meer) de Belgen, die het Brout-Englert-Higgs-boson of BEH-boson propageren. En de supporters van Guralnik, Hagen en Kibble, die voor het volle sextet gaan met het Brout-Englert-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble-boson.

Het is nu afwachten hoe het Nobelprijscomité de knoop gaat ontwarren – een Nobelprijs kan maximaal aan drie mensen tegelijk toegekend worden.

LA LIBRE BELGIQUE

BROUT-ENGLERT-HIGGS PARTICLE DISCOVERED ! Pict_430585

BROUT-ENGLERT-HIGGS PARTICLE DISCOVERED ! Pict_430585

Le boson devrait lui donner le Nobel

Un entretien de Guy Duplat

Mis à jour le 04/07/2012 à 10:23

LIVE Aujourd’hui, le Cern devrait annoncer avoir détecté toutes les traces du boson de Brout-Englert-Higgs, le Graal des physiciens. Une découverte majeure, la pierre angulaire de toute notre physique.

Comme nous l’annoncions il y a une semaine, le Cern (organisation européenne pour la recherche nucléaire) tient ce mercredi un séminaire scientifique pour faire le point sur la recherche du boson de Brout-Englert-Higgs (BEH) que l’on cherche depuis cinquante ans. Ce séminaire est l’occasion pour les expériences Atlas et CMS de présenter les résultats de leur analyse de données pour l’année 2012. Comme lors du précédent séminaire, on avait montré qu’on était très proche de la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs (BEH) autour d’une masse de 125 GeV (125 fois la masse du proton), tous les physiciens sont persuadés que cette fois pourrait être la bonne. Rappelons que des milliers de physiciens attendent ce moment qui signifierait la fin d’une traque entamée il y a cinquante ans (à la base, il y avait le physicien écossais Higgs, ainsi que les physiciens belges François Englert et Robert Brout, ce dernier étant malheureusement décédé il y a peu) et dont le résultat peut confirmer ou invalider notre image de l’Univers. Sa découverte donnerait assurément le prix Nobel de physique à ses "pères" et donc à François Englert qui pourrait être le premier Nobel belge depuis le prestigieux trio de Prigogine, de Duve et Claude.

La nouvelle fournée de résultats engrangés devrait confirmer l’existence du boson. Les eux expériences, totalement différentes, Atlas et CMS menées sur le LHC au Cern, donneraient des résultats proches et pourraient atteindre ou frôler les "5 sigmas", la mesure où on peut affirmer qu’il y a bien quelque chose et qu’il n’y a aucun risque que ce soit du bruit de fond ou un artefact. Cinq sigmas veut dire qu’il y a 999 999 chances sur un million que ce soit bien la particule et seulement un risque sur un million que ce soit un bruit de fond.

A la veille de cette annonce, nous avons rencontré François Englert dans son bureau du service de Physique théorique de l’ULB. A 79 ans, il nous parle de sa découverte datant de 1964 déjà, et qui pourrait lui valoir le Nobel près de cinquante ans plus tard. Malgré son âge, il continue à travailler intensément en physique théorique et en parle avec un formidable enthousiasme juvénile. Bien sûr, il associe à ce moment, son collègue de l’ULB et ami, Robert Brout, codécouvreur du boson et décédé l’an dernier.

Votre état d’esprit à la veille de cette annonce ?

Je pense que cette fois sera la bonne. Les résultats semblent positifs dans plusieurs canaux possibles de désintégration de ce boson. On n’aura peut-être pas tout mais c’est comme lorsqu’on cherche son chat perdu et qu’on entend un chat miauler, là où on pense qu’il se trouve. Il y a beaucoup de chances que ce soit le bon. En décembre, les résultats étaient déjà très bons. Si en poussant plus loin, on devait montrer que cette particule découverte n’a pas exactement les caractéristiques prévues, ce serait encore plus excitant car cela ouvrirait la voie à une toute nouvelle physique.

Si on le trouve, c’est fête, champagne et prix Nobel à partager avec Peter Higgs qui a imaginé ce boson en même temps.

Ce ne serait pas désagréable, certes.

Curieux qu’on parle du boson de Higgs et pas de Brout-Englert-Higgs ?

Notre article a paru dans le "Physical Review Letters" du 31 août 1964 au moment où l’article de Higgs était seulement déposé. Et celui-ci cite d’ailleurs notre texte. Nous avons donc l’antériorité. Ce que Peter Higgs reconnaît bien volontiers. Disons qu’il y a eu codécouverte, de manière indépendante mais complémentaire. L’approche mathématique en était différente. Nous ne nous connaissions pas. On a commencé à appeler cette particule "boson de Higgs" et on n’a pas changé, alors que les scientifiques, eux, savent que c’est "le boson de Brout-Englert-Higgs" et le champ BEH. Je préfère d’ailleurs l’appeler encore autrement, c’est-à-dire "boson scalaire" et "champ scalaire", ce qui décrit mieux la structure de ce boson.

Est-ce la découverte en physique la plus importante depuis un demi-siècle ?

Cela me paraît raisonnable de le dire. Et je peux l’expliquer de manière intuitive. Ce que nous avons essentiellement introduit est l’idée d’un champ, comme une mer qui enveloppe l’Univers entier. Dans ce champ, les particules qui forment la matière (quarks, leptons, etc.) et qui étaient sans masse, à la vitesse de la lumière, sont freinées, ont plus de difficultés à avancer, et acquièrent ainsi une masse. C’est ce qui explique que les particules ont la masse qu’elles ont et que nous existions. On ne peut pas mesurer directement ce champ mais on peut voir “les vagues” qui passent sur cette mer, ce sont les bosons, que j’appelle “scalaires” car ils n’ont pas d’orientation, pas de polarisation.

Votre hypothèse permet aussi de réunir les forces.

C’est le point essentiel. La physique consiste à tenter d’ordonner, de rendre moins complexe l’apparent désordre du monde, de trouver des lois générales. Cette démarche a commencé avec les lois testables de Galilée et Newton et tout alla ensuite très vite puisqu’au milieu du XXe siècle, en trois cents ans à peine, on avait pu tout unifier autour de la loi de la gravitation (revue par Einstein) d’un côté et les lois de l’électromagnétisme de Maxwell de l’autre qui sont d’une puissance magnifique, permettant d’inclure toute la chimie et la biologie dans le champ de la physique. Ces résultats étaient époustouflants mais se heurtaient à un problème. On avait une bonne explication de ces forces à longue distance (on peut voir la nuit les étoiles briller malgré la distance). Mais on découvrait dans la physique atomique et nucléaire que d’autres forces intervenaient, à courte distance, qui s’évanouissent à longue distance (la force faible – la radioactivité – et la force nucléaire). On ne les comprenait pas. Comment les expliquer ? Nous avons alors postulé que les forces à longue distance étaient transmises par des vagues avançant à la vitesse de la lumière et composées de particules de masse nulle (les photons) et que les forces à courtes distances étaient semblables avec “des photons généralisés”. Mais ceux-ci plongés dans le champ, dans la mer dont je parlais plus haut, étaient alors ralentis et ces forces à longue distance se transformaient en force à courte distance, par ce qu’on appelle une rupture spontanée de symétrie (NdlR : cette unification des forces électromagnétiques et faibles, obtenue à partir du mécanisme introduit dans l’article d’Englert et Brout en 1964, vaudra, plus tard, le prix Nobel à Salam, Glashow et Weinberg).

Est-ce la fin de la physique ?

C’est une étape essentielle pour valider “le modèle standard” expliquant notre univers, mais si on ne trouve rien d’autre ensuite, on resterait avec plein de problèmes non résolus comme celui de l’origine de la matière noire et de l’énergie noire qui nous entoure (nous n’expliquons que 4 % de la masse de l’Univers). Si on montrait, par exemple que ce boson est une particule élémentaire, non composite, on ouvrirait la porte peut-être à des particules nouvelles dites supersymétriques.

Le souci de l’esthétique vous a toujours habité.

Oui. L’univers tel qu’on le voit, même si on peut trouver très joli une forêt ou un océan, est d’une complexité qui nous apparaît effroyable, sans ordre ni méthode. L’idée des scientifiques a été de trouver, grâce à des théories unificatrices, un sentiment de l’ordre de l’esthétique, de la logique, de l’ultime simplicité des choses, au-delà bien sûr de la difficulté qui reste à expliquer ces lois unificatrices.

Au Cern, l’organisation européenne pour la recherche nucléaire, créée il y a cinquante-six ans, travaillent près de 10 000 personnes dont la majorité sur ce projet LHC qui devrait découvrir le boson BEH.

C’est pour moi, un sentiment merveilleux de voir cela et me donne l’impression que de temps en temps, il y a quelque chose dans la nature humaine qui ne participe pas au désastre collectif vers quoi nous semblons parfois aller. Voir des Pakistanais collaborer avec des Israéliens, des Iraniens avec des Américains, voir cinquante nationalités coexister sans problème, dans l’entraide, loin d’un monde qui va mal, est très réconfortant. Il faudrait, je lance l’idée, donner le prix Nobel de la Paix au Cern. Il le mérite bien. Au-delà du développement technologique extraordinaire réalisé, c’est l’image de ce rassemblement de l’humanité qui est formidable.

On vous voit passionné par vos recherches. Vous travaillez à comprendre le monde dans lequel nous sommes et, pourtant, l’opinion publique reste absente de ces interrogations fondamentales ?

Je reconnais que tout cela est compliqué. Mais les gens sont souvent peu intéressés par la recherche d’une intelligibilité basée sur la rationalité et préfèrent souvent se réfugier dans l’irrationalité des superstitions. Cela n’intéresse pas les gens. En cause peut-être, l’école, mais plus fondamentalement c’est un problème de société. Il n’y a plus le goût de comprendre. A la limite, il y a un mépris pour la compréhension. Je lis sur les forums Internet des gens dire de manière péremptoire : “A quoi ça sert !” Or, le mépris de la connaissance est un premier pas vers l’intolérance et le fascisme. L’anti-intellectualisme est le phénomène qui a permis d’amener les foules vers n’importe quelle horreur ou absurdité.

Après cet article “historique” de 1964, comment ont évolué vos recherches ?

Je me suis beaucoup intéressé au problème non résolu de l’unification de la relativité générale et de la mécanique quantique. J’ai étudié la gravité quantique, la supergravité, la théorie des cordes (dont je ne suis peut-être pas un fan, mais qui a des aspects très intéressants) et développé de nouvelles approches. Depuis cinq ans, j’ai éprouvé le besoin de quitter quelque peu ces domaines spéculatifs pour étudier des choses plus terre à terre : j’ai analysé et suggéré l’émergence de certaines conformations de virus, en biologie physique.

Le mécanisme de Higgs, voie royale vers un Nobel belge

Belga

Mis en ligne le 02/07/2012

Le Cern pourrait confirmer l'existence du boson de Brout-Englert-Higgs, voie royale vers l'obtention d'un prix Nobel.

Le physicien et professeur de l'ULB François Englert attend "avec une certaine impatience" le séminaire scientifique du Cern mercredi qui pourrait confirmer l'existence du boson de Higgs. Le chercheur belge est à l'origine de cette découverte et pourrait dès lors, en cas de confirmation de son existence, entrer en ligne de compte pour l'obtention d'un Prix Nobel.

Le Cern (organisme européen de recherche nucléaire) tient mercredi son séminaire scientifique au cours duquel il pourrait confirmer l'existence du boson de Brout-Englert-Higgs (aussi appelé boson de Higgs ou boson scalaire).

Une découverte qui serait révolutionnaire puisque "toute la physique depuis le début du XXe siècle est basée là-dessus", explique François Englert, physicien belge de l'ULB, qui a proposé avec son confrère aujourd'hui décédé Robert Brout l'existence du mécanisme de Higgs pour expliquer la masse des particules élémentaires. "J'espère bien que cette découverte sera validée mercredi", déclare François Englert. Il avait postulé l'existence de ce mécanisme il y a une cinquantaine d'années.

Les expérience menées depuis 2008 dans le Grand collisioneur de hadrons du Cern devraient permettre de descendre sous le taux de probabilité d'erreur de 0,00003% (ou écart-type de 5 sigmas) et d'avaliser l'existence du boson. Si sa découverte est validée, comme il espère que ce sera le cas, François Englert deviendrait un lauréat potentiel du Prix Nobel de Physique. "Ce sont effectivement ce que disent certaines rumeurs", commente modestement François Englert. "Cela ne me dérangerait pas de le remporter", conclut-il.

THE GUARDIAN

Higgs boson's many great minds cause a Nobel prize headache

Physicist Peter Higgs (right) and François Englert at Cern during a press conference to announce the probable discovery of the Higgs boson; Peter Higgs (right) speaks with fellow physicist François Englert at Cern; Photograph: Fabrice Coffrini/AFP/Getty Images

With Nobel prizes traditionally going to a maximum of three people, rows over who deserves credit have already broken out

Ian Sample
guardian.co.uk, Wednesday 4 July 2012 16.14 BST

It's good news for physicists, but one dreadful headache for the Nobel committee. The discovery – or near discovery – of the Higgs boson, will see someone win a Nobel prize, but who deserves credit for the work is a minefield.

Traditionally, the science Nobel prizes are given to a maximum of three people, whose contributions are judged to be the most important. The rule is archaic, in that it harks back to a time when much of science was done by individuals or smaller groups.

Two teams of scientists at Cern, amounting to thousands of people, carried out the painstaking work of spotting traces of the particle amid the subatomic debris of more than a thousand trillion collisions inside the Large Hadron Collider. All deserve credit for that effort.

But this is the least of the Nobel committee's problems. The prize is more likely to go to theoretical physicists who worked on the theory of particle masses almost 50 years ago. Here the parentage becomes more muddled.

Six physicists published the theory within four months of each other in 1964. They built on the work of others.

The first to publish, that August, were Robert Brout and François Englert at the Free University of Brussels. Brout died in 2011, and the award cannot be given posthumously.

Second to publish was Peter Higgs, with two papers on the theory in September and October 1964. In his second paper, he became the first to mention explicitly that the theory demanded a new particle in nature, which was given the name Higgs boson in 1972. Drawing attention to the particle was crucial, because it gave scientists something concrete to hunt.

Third to publish was a group of three theorists, including two US researchers, Dick Hagen and Gerry Guralnik, and a British physicist, Tom Kibble. Their work was published in November.

All three teams worked independently.

So there are at least five living physicists who can lay claim to the Nobel prize. If the particle discovered at Cern is confirmed to be the Higgs boson, then Higgs is certain to be honoured. That leaves four physicists competing for two places. Englert published first, and would be hard to dismiss. That leaves one place left.

Rows over who deserves credit have already broken out. In 2010, the US physicists complained when the organisers of a conference in Paris on the Higgs particle credited only Higgs, Englert and Brout for the theory. Guralnik and Hagen believe some European physicists are trying to write them out of history. The argument against them is that while their work was independent, they still published last.

The quandary raises a familiar issue for the Nobel committee. Restricting those honoured with a Nobel helps maintain their prestige. But in modern science, few discoveries are born in final form from so few parents.

Subject: Re: BROUT-ENGLERT-HIGGS PARTICLE DISCOVERED ! Sun Oct 07, 2012 5:57 pm

Englert recompensé? Pas si simple ! Wordt Englert beloond? Simpel is het niet !

LE VIF

Nobel: boson de Higgs, la particule qui donne une chance à un Belge

dimanche 07 octobre 2012 à 15h56

Le 4 juillet dernier, le Cern annonçait la découverte d'une nouvelle particule élémentaire, vraisemblablement le fameux boson de Higgs: la fin de décennies de traque effrénée mais le début de la migraine pour le comité chargé de décerner le prix Nobel de physique.

C'est dans le Oslo City Hall que les prix Nobel sont décernés. © Image Globe

Pour les scientifiques de tout poil, il ne fait aucun doute qu'avoir débusqué le chaînon manquant dans la théorie des particules élémentaires est un exploit historique qui doit un jour ou l'autre être couronné par un Nobel.

Le boson de Higgs, qui explique notamment pourquoi certaines particules ont une masse et pas d'autres - et par conséquent pourquoi l'Univers existe tel que nous le connaissons -, est "à la physique ce que la découverte de l'ADN est à la biologie", tranche le président de l'Institut de Physique britannique, Peter Knight.

"Je ne vois pas ce qui pourrait faire concurrence au boson de Higgs" pour recevoir le prix Nobel, déclare de son côté le physicien français Etienne Klein (Commissariat à l'énergie atomique) à l'AFP.
Si le comité Nobel en décide ainsi mardi à Stockholm, à qui peut-il attribuer le prix? Le dilemme est de taille.

Certes, le boson est associé pour le grand public au Britannique Peter Higgs, 83 ans, mais celui-ci reconnaît volontiers qu'il n'a pas la paternité exclusive de la théorie qui a formulé l'existence de la fameuse particule.

Six physiciens au total, chacun s'inspirant des travaux des autres, ont publié des "papiers" pour échafauder cette théorie en 1964, en l'espace de seulement quatre mois.

Les premiers furent les Belges Robert Brout, décédé l'an dernier, et François Englert.

Ils ont été suivis de peu par Peter Higgs, qui fut le premier à écrire que seule une nouvelle particule pouvait expliquer ces anomalies constatées sur la masse des particules. Le trio européen coiffa au poteau celui formé par les Américains Dick Hagen et Gerry Guralnik et le Britannique Tom Kibble.

Et comme en physique, rien n'est jamais simple, il aura fallu mobiliser des milliers de physiciens du monde entier, réunis dans deux expériences distinctes hébergées à Genève par le LHC, le Grand collisionneur de hadrons du Cern, pour parvenir l'été dernier à la découverte du boson prédit par les théoriciens presque cinquante ans plus tôt.

Sachant que trois noms au plus, individus ou organisations, peuvent se partager un seul Nobel, et que le prix ne peut être décerné à titre posthume, la solution de l'équation pourrait être de primer Peter Higgs, François Englert et le Cern (Organisation européenne pour la recherche nucléaire).

Pas si simple.

"Le problème, c'est que beaucoup de gens qui ont participé à la découverte ne sont pas du Cern. Le Cern est la structure qui accueille les équipes qui, elles, sont dispersées dans le monde entier", souligne M. Klein, qui aimerait malgré tout qu'on trouve "une formule permettant d'associer tout ce petit monde".

"Ca ne s'est jamais produit en physique mais ce serait une première qui deviendrait sans doute obligatoire" étant donné les moyens colossaux nécessaires à la recherche expérimentale moderne, juge M. Klein.

"La physique a changé depuis l'attribution du premier prix Nobel en 1901. Il s'agissait alors d'individus qui faisaient de grandes découvertes. Aujourd'hui, ce sont de grandes collaborations et de grandes équipes. Cela nous pose un problème", reconnaît un membre du comité Nobel de physique, Lars Brink.

"Il n'y a rien qui nous empêche de le donner à une organisation mais ce serait un gros changement (...) C'est un peu psychologique. Les lauréats ont toujours été comme canonisés, mis sur un piédestal. On ne peut pas conférer le même statut à 6.000 personnes", explique-t-il.

Pour corser le tout, si une nouvelle particule a bien été découverte et qu'elle ressemble fort au boson de Higgs, il faut encore procéder à des mesures complémentaires pour confirmer qu'il s'agit bien de la "fichue particule".

Le comité Nobel pourrait donc choisir d'attendre 2013. "Mais il ne faut pas oublier que Peter Higgs n'est pas tout jeune, donc il y a peut-être une forme de pression liée à l'âge", relève M. Klein.

LeVif.be, avec Belga