Boson de higgs : Sous-particule de proton ?

[invite779f1e36]

Bonjours chers amis chez FS.

J'aimerais savoir si le BOSON DE HIGGS découvert (plutôt dont l'existence a été confirmée) dans le HLC est une sous-particule de PROTON.

Merci.
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[pm42]

Non, les sous particules du proton sont les quarks.

[invite779f1e36]

Non, les sous particules du proton sont les quarks.

Merci pour la réponse.

Pourrais-je aussi savoir (en très bref résumé) les démarches qui ont permis de confirmer l'existence de bosons de Higgs à partir de l'éclatement des protons ?

Merci.

[Quarkonium]

Petit complément : la masse du Higgs étant beaucoup plus importante que celle du proton, il serait difficile qu'il en soit un constituant.

En gros : lorsque deux protons entrent en collision au LHC, ce sont en réalité leurs constituants qui entrent en collision. Bien que les protons puissent être résumés à l'assemblage de trois quarks (appelés quarks de valence), la réalité est très différente : selon l'énergie du proton, il peut contenir une myriade de quarks, antiquarks et gluons qui se créent et s'annihilent en permanence. Aux énergies du LHC, la densité de gluons est très supérieure à la densité de quarks : si on pouvait zoomer très fort sur une collision de protons, on verrait une multitude de collisions, principalement entre gluons. Bien que les gluons ne transportent chacun qu'une petite quantité de l'énergie du proton parent, celle-ci est telle au LHC que même l'énergie d'un gluon est suffisante pour pouvoir créer des particules très lourdes, et donc engendrer tout un tas de réactions très diverses.

De temps en temps, la production d'un boson de Higgs par collision de deux gluons est alors possible. Même si cette dernière reste très rare, grâce à l'intensité des faisceaux de protons au LHC, qui assure un très grand nombre de collisions, un nombre suffisant de créations de bosons Higgs a pu être mesuré pour confirmer à coup sûr (enfin, à 99.99999% sûr) son existence.

Comment a-t-on pu savoir que tel ou tel événement correspond à la production d'un Higgs ? Et bien les nombreux et différents détecteurs placés autour des points de collision détectent et mesurent les caractéristiques (masse, énergie) des différentes particules produites lors des collisions.
Il faut savoir quelles particules rechercher. La théorie nous dit que le Higgs devrait préférer se désintégrer selon certaines façons plutôt que d'autres : la désintégration en une paire de photons et celle en deux paires de leptons sont les deux canaux de désintégration principaux et assez facilement détectables.
Les scientifiques ont donc regardé le nombre de paires de photons/double paires de leptons détectées en fonction de leur énergie. Ce nombre d'événements n'est jamais nul, car beaucoup d'autres réactions peuvent créer ces particules : ces événements non intéressants forment ce qu'on appelle le bruit (comme le bruit dans une pièce qui t'empêche d'entendre la conversation qui t'intéresse).

Mais dans ce bruit plus ou moins constant en énergie, est apparu un pic à une certaine valeur. Pour cette valeur d'énergie donnée, on a détecté plus de paires de photons/doubles paires de leptons. Cela signifie qu'une nouvelle particule d'une masse égale à cette énergie a été créée. Sachant grâce à la théorie que la masse du Higgs se trouvait dans un intervalle restreint qui englobait la masse de cette nouvelle particule, on a pu alors affirmer à coup plus ou moins sûr qu'il s'agissait du boson de Higgs.
D'autres mesures plus précises, qui ont notamment permis de mesurer les nombres quantiques de cette nouvelle particule, ont permis de confirmer qu'elle correspondait en tout point au Higgs prévu par le modèle standard.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite779f1e36]

...la masse du Higgs étant beaucoup plus importante que celle du proton...

...selon l'énergie du proton, il peut contenir une myriade de quarks, antiquarks et gluons qui se créent et s'annihilent en permanence. Aux énergies du LHC, la densité de gluons est très supérieure à la densité de quarks...

Hello,

1. ...la masse du Higgs étant beaucoup plus importante que celle du proton...
* On nous avait toujours dit que c'est le boson de Higgs qui crée ou confère la masse ?

2. ...selon l'énergie du proton, il peut contenir une myriade de quarks, antiquarks et gluons qui se créent et s'annihilent en permanence. Aux énergies du LHC, la densité de gluons est très supérieure à la densité de quarks...
* On peut donc dire que la vitesse crée des sous-particules, partculièrement des gluons ?

Merci.

[Deedee81]

Salut,

1. ...la masse du Higgs étant beaucoup plus importante que celle du proton...
* On nous avait toujours dit que c'est le boson de Higgs qui crée ou confère la masse ?

Oui, il confère la masse aux particules (y compris a lui-même) mais non pas en ajoutant sa masse aux particules, mais par interactions avec les particules (interactions sous forme de Higgs virtuels). La masse des particules est alors due à l'énergie d'interaction avec ces Higgs.

* On peut donc dire que la vitesse crée des sous-particules, partculièrement des gluons ?

Lors de l'impact, énormément de hadrons et mésons sont créés, donc des quarks et des gluons, en veux-tu en voilà.

[Quarkonium]

1. ...la masse du Higgs étant beaucoup plus importante que celle du proton...
* On nous avait toujours dit que c'est le boson de Higgs qui crée ou confère la masse ?

En effet, plus une particule interagit fortement avec le champ de Higgs, plus sa masse est élevée. Or, les boson de Higgs peuvent interagir entre eux : ils ont donc également une masse.

2. ...selon l'énergie du proton, il peut contenir une myriade de quarks, antiquarks et gluons qui se créent et s'annihilent en permanence. Aux énergies du LHC, la densité de gluons est très supérieure à la densité de quarks...
* On peut donc dire que la vitesse crée des sous-particules, partculièrement des gluons ?

Oui, en quelque sorte. Il ne faut pas oublier qu'en relativité, la masse est une forme d'énergie. L'énergie cinétique issue du mouvement d'une particule peut être amputée pour créer d'autres particules ayant une énergie cinétique moindre, et possiblement massives, puisque la masse est aussi une forme d'énergie. Naturellement, plus l'énergie d'une particule est élevée, plus elle a la possibilité d'en créer d'autres.
Lorsqu'un proton est très énergétique, il va contenir (en plus des trois quarks de valence) une "mer" de partons (quarks & gluons) qui se créent et s'annihilent sans cesse. Le nombre de ces partons de mer augmente avec l'énergie du proton. Le nombre de gluon notamment augmente très rapidement car ils peuvent être créés avec peu d'énergie, puisqu'ils n'ont pas de masse.

[invite779f1e36]

...Oui, il confère la masse aux particules (y compris a lui-même)...
...interactions sous forme de Higgs virtuels...
...énormément de hadrons et mésons sont créés, donc des quarks et des gluons...

Salut,

1. ...Oui, il confère la masse aux particules (y compris a lui-même)...
* Quelle est la nature des Bosons de Higgs : Est-ce une matrice ou une particule ?

2. ...interactions sous forme de Higgs virtuels...
* Un peu nouveau pour moi. C'est quoi vs Higgs réel ?

3. ...énormément de hadrons et mésons sont créés, donc des quarks et des gluons...
* Pourrait-on avoir une table hierarchique (pyramide) des sous-particules ?

Merci.

[Quarkonium]

* Quelle est la nature des Bosons de Higgs : Est-ce une matrice ou une particule ?

Demander si le Higgs est une matrice ou une particule, c'est comme demander si une Clio est une banane ou une diesel.

2. ...interactions sous forme de Higgs virtuels...
* Un peu nouveau pour moi. C'est quoi vs Higgs réel ?

La théorie quantique des champs (TQC) combine la mécanique quantique et la relativité restreinte. Le résultat est que les champs d'interaction sont quantifiés : une particule avec une charge électrique interagit avec les autres via l'émission/absorption de bosons vecteurs de ce champ : des photons, dans le cas de l'interaction EM. Cependant, ces particules qui représentent le champ d'interaction ne sont pas obligées de respecter la relation masse-énergie des particules réelles : elles sont donc dites virtuelles. Ainsi, un photon virtuel n'est pas obligé d'être de masse nulle ; il ne sera de toute façon pas observé puisqu'il sera très rapidement absorbé par une particule réelle. Il en est de même pour le champ de Higgs : les particules interagissent avec lui via l'échange de Higgs virtuels.

3. ...énormément de hadrons et mésons sont créés, donc des quarks et des gluons...
* Pourrait-on avoir une table hierarchique (pyramide) des sous-particules ?

http://www.thingsmadethinkable.com/i..._particles.php Cette page est sur les particules élémentaires, mais tu as également les hadrons (mésons et baryons).

[Deedee81]

En complément de quarkonium.

* Quelle est la nature des Bosons de Higgs : Est-ce une matrice ou une particule ?

Particule évidemment.

* Un peu nouveau pour moi. C'est quoi vs Higgs réel ?

La réponse de quarkonium est beaucoup plus précise, mais en bref : une particule virtuelle est une particule qui est créée et détruite au cours d'un processus donné. On ne peut donc l'observer. Mais elle a une influence sur le déroulement du processus.

* Pourrait-on avoir une table hierarchique (pyramide) des sous-particules ?

Il y a ça dans wikipedia et un peu partout. Ou voir le lien de quarkonium.

[invite779f1e36]

...une particule virtuelle est une particule qui est créée et détruite au cours d'un processus donné. On ne peut donc l'observer. Mais elle a une influence sur le déroulement du processus...

Bjr

En d'autres termes une particule ou sous-produit intermédiaire et transitoire éphémère ou fugace ?

Merci.

[Deedee81]

Salut,

En d'autres termes une particule ou sous-produit intermédiaire et transitoire éphémère ou fugace ?

Tout à fait.