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Modèle standard des particules élémentaires avec les trois générations de fermions, les bosons de jauge (quatrième colonne) et le boson de Higgs (cinquième colonne).

L’infiniment petit et ses grandes questions

59 min
À retrouver dans l'émission

Que cherchent les physiciens qui se vouent corps et âmes à la conquête du minuscule ?

Modèle standard des particules élémentaires avec les trois générations de fermions, les bosons de jauge (quatrième colonne) et le boson de Higgs (cinquième colonne).
Modèle standard des particules élémentaires avec les trois générations de fermions, les bosons de jauge (quatrième colonne) et le boson de Higgs (cinquième colonne). Crédits : MissMJ

Née il y a à un peu plus d’un siècle, au moment de la découverte de l’atome, la physique de l’infiniment petit est devenue une science mature et fascinante qui nous transporte, tels des touristes déroutés et hagards, en des mondes étranges où nos intuitions perdent leurs marques. 

Elle constitue désormais une discipline frontière : dans son expression théorique, servie par des gens qui calculent comme les rossignols chantent, elle fait appel à des concepts mathématiques très élaborés, assez éloignés des mathématiques lycéennes. Dans son versant expérimental, servie par des gens astucieux et inventifs, elle se situe toujours à la limite des possibilités technologiques. Le monde impalpable de « l’infiniment petit » exige des moyens lourds et complexes. C’est en effet le prix à payer, fixé par certaines règles du marché quantique, pour espérer le prendre en filature.

Mais que sait-on aujourd’hui du monde de l’infiniment petit, tout peuplé de protons, de neutrons, de quarks, d’électrons, de photons, de muons, de neutrinos, de gluons et même de bosons de Higgs ? Et quelles sont les questions qui demeurent ouvertes ? En d’autres termes, que cherchent donc les physiciens qui se vouent corps et âmes à la conquête du minuscule ?

Pour répondre à ces questions, j’ai invité non pas deux physiciens, mais deux physiciennes.

Marine Vandebrouck : physicienne nucléaire, spécialiste de l’interaction entre un proton et un neutron

Nathalie Besson :  physicienne des particules. 

(Une rediffusion du 14 décembre 2019) 

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