La physique au LHC

[invite8ef897e4]

Bonjour,

Je viens d'assister à un "colloque" de John Ellis, portant sur la physique du LHC (ils appellent ça "colloque" parce qu'on discute après l'intervention, mais pour moi c'est un séminaire quoi). Il a décrit les perspectives concernant les découvertes et leurs dates. Dans l'ordre

• En 2008 le LHC commencera a seulement 900 GeV dans le centre de masse (pas d'accéleration dans le LHC, c'est l'énergie d'injection à la sortie du SPS).
• D'ici à 2010, ils devraient avoir une réponse sur le Higgs, publication prévue en 2011.
• Corrélativement, ils devraient pouvoir obtenir des indications sur la supersymétrie : s'il est facile de cacher la supersymétrie à très haute énergie, en revanche dans tous les scénarios le boson de Higgs ne peut pas être "lourd". Si le boson de Higgs n'est pas trouvé en-deça de 200 GeV, cela exclue pas mal de scénarios supersymétriques.
• Moins facile que la (non)découverte du Higgs : la confirmation directe de la supersymétrie procède par signature de gluino (scénario le plus facile).
• Un peu plus difficile, c'est de quantifier la matière noire sous la forme du plus léger des partenaires supersymétriques. Là il est moins sûr qu'ils auront des résultats.
• Au sujet de l'évaporation des trous noirs/dimensions supplémentaires, c'est beaucoup plus difficile, ils prévoient un millier par an au plus.

Petite contradiction amusante

• Si l'on trouve le Higgs, les politiques sont contents et prêts à redonner de l'argent pour continuer la physique. Peu importe que rien d'autre ne sorte (si l'on ne trouve que le Higgs, ça leur suffit)
• Le scénario précédent est la pire des catastrophe du point de vue de la physique. S'il se passe cela, on ne saura pas quoi faire. Si l'on ne trouve pas le Higgs, c'est beaucoup plus intéressant, et on aura plein de propositions, mais pas d'argent...

Petites choses qui me chiffonent

• Ils présentent tous le Higgs comme expliquant l'origine de la masse. Certes, le Higgs est un ingrédient essentiel du modèle standard minimal, mais c'est peu de la masse qui nous entoure ! J'en ai marre qu'en physique hadronique nous ne sachions pas faire l'emphase de l'importance qu'a la masse des hadrons (le fameux problème du mass-gap), soit 99.95% de notre masse à nous humain.
• Apparemment la gravité quantique ce n'est que la théorie des cordes. J'espère que c'est le point de vue d'Ellis, parce qu'ils ne sont pas les seuls à faire des progrès.

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[invitea29d1598]

et où est la vidéo ? tu avais oublié ton camescope ?

merci pour le résumé

Apparemment la gravité quantique ce n'est que la théorie des cordes. J'espère que c'est le point de vue d'Ellis, parce qu'ils ne sont pas les seuls à faire des progrès.

mais des progrès testables au LHC ?

[invite9c9b9968]

Salut,

Je connais le bonhomme, il a aussi fait un colloque l'an dernier au LAL pendant mon stage. Il sous-estime en ce qui concerne les dates, dans ATLAS par exemple la plupart des responsables du projet tablaient sur fin 2008 pour avoir des vrais faisceaux justement, les faisceaux à 900 GeV étant prévus pour le 31 décembre 2007 histoire de dire que le LHC a démarré en 2007

[invite8ef897e4]

Il sous-estime en ce qui concerne les dates

Moi ce qui m'inquiète, c'est qu'il semble avoir les mêmes opinions que l'administration. En ce qui concerne l'après LHC par exemple, il dit que CLIC reste hypothétique, et que selon les résultats il serait peut-être plus judicieux de procéder à un upgrade de LHC, augmenter la luminosité et l'énergie (notamment augmenter l'injection). Moindre coût, surtout besoin d'une modification des détecteurs...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8ef897e4]

et où est la vidéo ?

Mtheory a toujours des super vidéo à proposer... désolé, réductions de budget du CEA

mais des progrès testables au LHC ?

Il n'a pas donné beaucoup d'infos sur ce point. Il existe cet article (assez récent) :
LHC String Phenomenology
mais tu connais surement déjà...

[inviteca4b3353]

Salut,

Il y avait un séminaire ce matin au cern d'un expérimentateur qui avancait qu'un faisceau à basse luminosité devrait tourner dans l'anneau courant novembre 2007.
En tout cas pour le moment la construction avance bien, et tout le monde s'en félicite. A moins que ce ne soit juste une façade.
Tout ca pour dire que les prédictions sur le quand du quoi qu'on a vu au LHC change tous les jours ou presque !

En ce qui concerne le higgs, il faut tout de meme garder à l'esprit qu'il y a une différence entre son existence et sa visibilité au LHC. Ne rien voir au LHC (du moins au début dans les canaux où il est attendu selon le modèle standard ou le MSSM) serait donc un constat ambigu. Soit on le voit pas parce qu'il n'existe pas, soit parce qu'il se cache. Par se cacher j'entend qu'il est noyé dans le bruit de fond du détecteur, et pas que sa masse est plus grande que l'énergie dans le centre de masse de la réaction.
Et si on ne voit rien parce qu'il n'existe pas, on sera vraiment dans la merde... La présence du Higgs est nécessaire pour briser spontannément la symétrie electrofaible. Peu importer son origine à haute énergie, à basse énergie, le secteur responsable de la brisure doit "ressembler" à un Higgs ! Maintenant sa masse est contrainte par des tas de trucs qui font qu'il devrait être observé au LHC.

KB

[invite8ef897e4]

Et si on ne voit rien parce qu'il n'existe pas, on sera vraiment dans la merde...

mouais, déjà avant j'en doutais mais alors maintenant j'ai vraiment l'impression que ce n'est pas le cas. En gros, il existe tellement de scénarios, avec et sans Higgs, que quoi que l'on observe un théoricien a déjà prévu ça dans son modèle. C'est à la fois la force et la faiblesse de la popularité du Higgs.

[invite8ef897e4]

Il y avait un séminaire ce matin au cern d'un expérimentateur qui avancait qu'un faisceau à basse luminosité devrait tourner dans l'anneau courant novembre 2007.

Tu es sans doute bien mieux placé que moi pour savoir tout ça ! Il a dit lui même que dans les couloirs, les ingénieurs disent entre eux qu'ils veulent au moins dépasser le TEVATRON le plus vite possible.

[invite9c9b9968]

Moi ce qui m'inquiète, c'est qu'il semble avoir les mêmes opinions que l'administration. En ce qui concerne l'après LHC par exemple, il dit que CLIC reste hypothétique, et que selon les résultats il serait peut-être plus judicieux de procéder à un upgrade de LHC, augmenter la luminosité et l'énergie (notamment augmenter l'injection). Moindre coût, surtout besoin d'une modification des détecteurs...

Là par contre on est d'accord, aucun doute...

C'est aussi les bruits de couloir qui circulaient déjà cet été, unfortunately je pense


Par contre réellement le novembre 2007 est une date qui rend beaucoup de gens sceptiques, mais bon je n'avais que les avis d'une partie de l'équipe ATLAS qui elle même est une partie du LHC, donc je fais confiance à Karibou, et ça me ferait bien plaisir d'ailleurs

[inviteca4b3353]

mouais, déjà avant j'en doutais mais alors maintenant j'ai vraiment l'impression que ce n'est pas le cas. En gros, il existe tellement de scénarios, avec et sans Higgs, que quoi que l'on observe un théoricien a déjà prévu ça dans son modèle. C'est à la fois la force et la faiblesse de la popularité du Higgs.

Sauf que les mesures de précisions sur les observables électrofaibles indique que toute nouvelle particule (autre que le Higgs) doit avoir une masse au moins égale à quelques TeV, sans quoi on aurait observer des déviations aux prédictions du modèle standard. C'est ce qu'on appelle le petit problème de hiérarchie ou le paradoxe du LEP.

Maintenant on sait aussi qu'on a besoin d'un Higgs leger pour préserver l'unitarité dans les processus de diffussion de bosons de gauge longitudinaux. En gros les amplitudes croissent avec l'énergie et devienne plus grande que un à partir du TeV, sauf si le Higgs existe et si sa masse est inférieure à cette échelle.
Bref pour moi, a priori si le Higgs n'existe pas, j'aurais quoi qu'il arrive besoin d'une nouvelle particule pour rétablir l'unitarité avant le TeV et une particule chargée sous SU(2)xU(1), or les mésures de LEP me disent qu'il n'y a pas de particules aussi légère autre qu'un Higgs. Conclusion sans Higgs la physique au TeV n'est pas unitaire (ie propabilité >1), moi j'appelle ca être dans la merde.



Maintenant le seul modèle que je connaisse qui ne nécessite pas de higgs pour réaliser la brisure est le modèle dit Higgsless (tres original) ou le modèle standard plongé dans un espace à 5D, et la brisure a lieu via l'imposition de conditions particulières aux bords de la 5e dim. Cependant dans ce modèle l'unitarité est rétablie via l'échange d'une tour de kaluza klein pour les bosons de gauge. A priori pas de besoin de Higgs ni pour la brisure, ni pour l'unitarité dans les processus de diffusion.
Cependant un problème persiste dans ce genre de modèles qui est qu'ils induisent des déviations aux observables électrofaibles trop importantes par rapport au modele standard. Et il est difficile d'obtenir un modèle réaliste.

Maintenant je suis d'accord ne pas voir de Higgs sera stimulant (parce que c'est quand chiant d'observer exactement ce à quoi on s'attend à trouver, sauf pour celui qui a fait la prédiction et attend son prix...) mais ce sera aussi un véritable challenge !

KB

[invite88ef51f0]

Y a du boulot pour les futurs thésards !

Mis à part le LHC, y a d'autres moyens de voir le Higgs ?

[inviteca4b3353]

Au tevatron dans l'experience D0, je crois.