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Les particules du modèle Standard

Quels mystères cache la particule X du CERN?

58 min
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Grâce à la nouvelle puissance de l’accélérateur de particules du CERN, les physiciens ont détecté un signal mystérieux qui, s’il est confirmé, serait la signature d’une nouvelle particule, baptisée X.

Les particules du modèle Standard
Les particules du modèle Standard Crédits : A partir de MissMJ sur Wikipedia

Vous vous souvenez certainement de la découverte du Boson de Higgs annoncée le 4 juillet 2012 et confirmée par le CERN en mars 2013. L’événement a été salué dans le monde entier et il a valu le prix Nobel de physique à François Englert et Peter Higgs dès 2013. Alors imaginez que cet été, le CERN annonce une nouvelle découverte, celle d’une particule inconnue, baptisée pour l’instant « particule X ». Une telle annonce aurait probablement encore plus de retentissement que celle du boson de Higgs. Pourquoi ? Parce que le boson de Higgs existait, dans la théorie, depuis 1964, soit près de 50 ans avant sa découverte expérimentale au CERN. La particule X, en revanche, ne fait pas partie, contrairement au boson de Higgs, du modèle standard, la théorie qui décrit, depuis le milieu des années 1970, les particules subatomiques, c’est-à-dire plus petites que les atomes.

La possibilité de l’existence de cette particule X, aussi mystérieuse qu’inattendue, provient d’un signal enregistré fin novembre 2015 par l’accélérateur de particules du CERN, le LHC. Grâce à sa puissance augmentée, les collisions de particules ont engendré un signal qui correspond à l’existence d’une particule inconnue. Les deux expériences menées parallèlement, CMS et Atlas, enregistrent ce signal. Toute la question réside dans la confirmation d’une telle découverte. Nous devrons attendre cet été, et le redémarrage du LHC pour avoir une réponse à cette question. Mais, déjà, les physiciens ne peuvent s’empêcher d’imaginer la suite. Car si la particule X existe bien, elle remet en cause le modèle standard lui-même. Et elle ouvre peut-être la porte à une nouvelle théorie qui pourrait combler des lacunes importantes. Le suspense est donc à son comble…

A ce stade, nous sommes dans la situation d’une découverte en gestation. Suivant ce qui se produira au CERN, la physique pourrait vivre un moment historique ou bien les attentes des chercheurs pourraient être déçues si les expérimentateurs du LHC identifient les causes de ce signal improbable comme une erreur de manipulation ou d’interprétation. Nous allons explorer ces différentes possibilités aujourd’hui, dans Science publique.

Intervenants
  • directeur de recherche au CNRS, physicien theoricien au Laboratoire de Physique Théorique d'Orsay et chercheur associe au CERN de Geneve
  • Chargée de recherche au CNRS au Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie de Grenoble et membre de la collaboration ATLAS au CERN: l’un des deux détecteurs polyvalents du Grand collisionneur de hadrons.
  • Directeur de Recherche au CNRS, Ecole Polytechnique, responsable du groupe CMS (Compact Muon Solenoid) au CERN qui travaille sur les activités «électron/photons» et les analyses pour la production du boson de Higgs
  • Journaliste collaborateur à Science & Vie
L'équipe
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