Boson de Higgs qu'est-ce donc ?

[Daniel1958]

Bonjour

Je souhaite poser une question sur le Boson de Higgs car on en parle tellement mais je n'ai pas trouvé d'explications très convaincantes.
Je me limite à l'aspect grand public où ce boson est souvent confondu avec son champ surtout par les medias.

Ce n'est pas une nouveauté mais j'avais lu (en 1980-1990) dans un excellent livre de vulgarisation "nordique" une très belle explication du champ de Higgs ou l'on voyait illustré les lignes de force ondulées par où passaient les particules.

La grande image ensuite était celle d'un cocktail où soudainement une vedette arrivait et tout le monde se précipitait formant un môle très compact et donc des particules massiques.
Donc le champ de Higgs fournissait aux particules élémentaires uniquement la nécessaire énergie "massique".

A noter que le champ de Higgs est monté en grade car il serait le champ scalaire primordial dont la bascule énergétique serait à la base de la création de notre univers . Mais ce n'est pas encore gagné (si instabilité)
Il y a très longtemps on disait une force (un champ ?) une particule vectrice responsable de cette force >>> un Boson : Gluon, Photon et Bosons W et Z
Là aussi il y a un boson mais d'où vient-il. Quel nombre de bosons par volume ?
C'est très difficile d'obtenir des réponses.
Dans un premier temps j'ai lu que ce boson "empêchait" la création de particules massives un peu comme un "bouchon"
Et j'ai trouvé une explication assez vraisemblable et cohérente. Mais surprenante
Response de ChatGPt

Le boson de Higgs est une particule élémentaire qui confère une masse non nulle aux bosons de jauge de l’interaction faible, leur conférant des propriétés différentes de celles du boson de l’interaction électromagnétique, le photon. Le boson de Higgs est la particule associée au champ de Higgs. Lorsqu’une particule se déplace dans le champ de Higgs, elle génère des bosons de Higgs, ce qui lui donne de la masse. Le boson de Higgs est très instable et ne peut pas être détecté directement
Le boson de Higgs est considéré par les physiciens comme la clef de voûte de la structure fondamentale de la matière. Cette particule donne leur masse à toutes les autres particules de notre univers. Sans le boson de Higgs, les particules ne se rencontreraient jamais, elles ne pourraient créer des protons et neutrons, qui, combinés aux électrons, forment la matière

Je dois avouer que je trouve deux aspects un peu contradictoires et confus

Lorsqu’une particule se déplace dans le champ de Higgs, elle génère des bosons de Higgs
Cette particule donne leur masse à toutes les autres particules de notre univers.

Une particule qui se déplace dans un champ (de basse énergie ????) qui génère un boson responsable de la masse des particules. C'est un peu compliqué . Cela fait penser à un liquide avec des grumeaux, des glaçons.
Bref pas clair (pour moi)
Mais il fait QUOI le champ de Higgs alors ?

Je suis un peu perdu

Cordialement
-----

[BACHIR2023]

Bonjour
D'une manière très simple on peut dire qu'il existe deux grandes familles de particules-clés : les fermions et les bosons. Les premiers constituent les briques de matière tandis que les seconds sont des champs de force qui permettent à ces briques d’interagir et de s’assembler.
le boson de Higgs constitue une troisième famille de particules, qui n'est champs de matière ni particules messagères de forces. Comme tous les champs fondamentaux, le champ de Higgs est associé à une particule – dans ce cas, le boson de Higgs. Ce boson est la manifestation visible du champ de Higgs, un peu comme une vague à la surface de la mer.
a+

[Antonium]

Bonjour,

la réponse simple est que c'est juste une particule très lourde et très instable qui se désintègre en d'autres particules en un milliardième d'une pico seconde (en moyenne 10^(-22) seconde). On sait qu'elle existe car elle apparaît dans les débris de deux protons qui sont explosent après être collisionnés très violemment. On ne l'observe pas directement vu qu'elle se désintègre très rapidement, mais on observe les particules issues de cette désintégration.

On dit parfois qu'il est introduit pour donner de la masse aux autres particules, mais c'est plutôt une conséquence et pas une motivation. J'explique plus en détails dans le prochain paragraphe.

D'un point de vue plus fondamental, c'est un instrument clé du modèle standard de la physique des particules, car à travers le mécanisme de Higgs elle permet de rendre la théorie consistante (le terme technique est "renormalisable"). Cela provient de l'existence des bosons W et Z, bien plus faciles à observer, que l'on sait massifs et de spin 1 (ça a été mesure et remesuré). Le problème avec les particules massives de spin 1 est qu'elles ne sont pas renormalisables, et à ma connaissance le seul moyen de les rendre renormalisable est à travers la brisure spontanée d'une symétrie de jauge, dans ce cas le mécanisme de Higgs.
Fin du paragraphe technique.

Pour le reste, je pense que le mieux en ce qui concerne le Higgs est cette excellente conférence de Susskind : https://www.youtube.com/watch?v=JqNg819PiZY

A noter que le champ de Higgs est monté en grade car il serait le champ scalaire primordial dont la bascule énergétique serait à la base de la création de notre univers

Attention, l'identification du Higgs et de l'inflaton est hautement spéculatif et n'a pas (encore ?) d'appuis expérimental. Il s'agit ici d'un domaine actif de recherche, mais pas de science établie.

Bonne soirée

[stefjm]

Bonjour
D'une manière très simple on peut dire qu'il existe deux grandes familles de particules-clés : les fermions et les bosons. Les premiers constituent les briques de matière tandis que les seconds sont des champs de force qui permettent à ces briques d’interagir et de s’assembler.
le boson de Higgs constitue une troisième famille de particules, qui n'est champs de matière ni particules messagères de forces. Comme tous les champs fondamentaux, le champ de Higgs est associé à une particule – dans ce cas, le boson de Higgs. Ce boson est la manifestation visible du champ de Higgs, un peu comme une vague à la surface de la mer.
a+

Pas clair...
Deux familles : boson et fermion.
Higgs est une troisième famille mais boson?
Bizarre...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Daniel1958]

Bonjour,

la réponse simple est que c'est juste une particule très lourde et très instable qui se désintègre en d'autres particules en un milliardième d'une pico seconde (en moyenne 10^(-22) seconde). On sait qu'elle existe car elle apparaît dans les débris de deux protons qui sont explosent après être collisionnés très violemment. On ne l'observe pas directement vu qu'elle se désintègre très rapidement, mais on observe les particules issues de cette désintégration.

On dit parfois qu'il est introduit pour donner de la masse aux autres particules, mais c'est plutôt une conséquence et pas une motivation. J'explique plus en détails dans le prochain paragraphe.

D'un point de vue plus fondamental, c'est un instrument clé du modèle standard de la physique des particules, car à travers le mécanisme de Higgs elle permet de rendre la théorie consistante (le terme technique est "renormalisable"). Cela provient de l'existence des bosons W et Z, bien plus faciles à observer, que l'on sait massifs et de spin 1 (ça a été mesure et remesuré). Le problème avec les particules massives de spin 1 est qu'elles ne sont pas renormalisables, et à ma connaissance le seul moyen de les rendre renormalisable est à travers la brisure spontanée d'une symétrie de jauge, dans ce cas le mécanisme de Higgs.
Fin du paragraphe technique.

Pour le reste, je pense que le mieux en ce qui concerne le Higgs est cette excellente conférence de Susskind : https://www.youtube.com/watch?v=JqNg819PiZY


Attention, l'identification du Higgs et de l'inflaton est hautement spéculatif et n'a pas (encore ?) d'appuis expérimental. Il s'agit ici d'un domaine actif de recherche, mais pas de science établie.

Bonne soirée

Bonjour

Je réitère ma réponse (qui a dû être effacée par mégarde de ma part ??). Ce n'est pas la première fois qu'une de mes réponses n'est reprise (pb éditeur de texte ?)

Je vous remercie de votre réponse précise. J'avais lu que ce boson était aussi très important pour la force faible et "expliquait" la présence de deux particules massives les deux bosons W et Z. Je ne sais plus dans quel sens il autorise puis "ferme la porte aux particules massives" ou il ferme la porte aux autres particules massives. C'est très technique et il faut être physicien des particules pour comprendre.

J'ai un problème de compréhension avec

Lorsqu’une particule se déplace dans le champ de Higgs, elle génère des bosons de Higgs qui donnent leur masse à toutes les autres particules

C'est l'histoire de la poule et de l'œuf là. On a l'impression que le champ de Higgs sert juste à contenir les particules qui se percutent et donnent des bosons ????
Dans la logique on devait avoir des traces du boson lors des collisions ions/ions protons/protons et lors de l'annihilation protons/antiprotons.
On a eu droit à tout "chapeau mexicain" "particule de dieu" mais des explications grand public rien et même de la confusion dans les explications

Attention, l'identification du Higgs et de l'inflaton est hautement spéculatif et n'a pas (encore ?) d'appuis expérimental. Il s'agit ici d'un domaine actif de recherche, mais pas de science établie.

Bien sûr mais c'est une explication très élégante un champ scalaire qui crée les éléments, via l'inflaton, de base de l'univers c'est d'une simplicité et d'une limpidité. On peut se dire tout était et est. Je trouve cette idée aussi belle que le Multivers (mais quel nom affreux).

Sinon je vais voir la vidéo de Susskind. J'ai tous ces livres "Le Minimum Théorique" y compris celui sur la RG.

Cordialement

[Antonium]

Bonjour,

J'ai un problème de compréhension avec
Lorsqu’une particule se déplace dans le champ de Higgs, elle génère des bosons de Higgs qui donnent leur masse à toutes les autres particules
C'est l'histoire de la poule et de l'œuf là. On a l'impression que le champ de Higgs sert juste à contenir les particules qui se percutent et donnent des bosons ????

C'est exactement ce qui est expliqué très clairement et en détails par Susskind dans la vidéo que j'ai envoyée. Je vous encourage à la regarder pour comprendre, c'est bien plus efficace que tout ce que je pourrais écrire ici...

[Morrslieb]

Bonjour,

Pas clair...
Deux familles : boson et fermion.
Higgs est une troisième famille mais boson?
Bizarre...

Effectivement c'est formulé de façon maladroite. Le boson de Higgs est bien un boson , et non pas quelque chose qui est ni fermion ni boson.
Il n'est pas avisé non plus d'utiliser le terme "famille", car ce terme est souvent utilisé comme synonyme au terme "génération": Wikipedia: Generation (particle physics). Ici BACHIR2023 utilise le terme "famille" comme terme général dans le sens qu'on peut regrouper les particules élémentaires dans les trois catégories suivantes:
1) Particules reliées aux 4 forces fondamentales
2) Particules reliées à la matière
3) Le boson de Higgs, ni relié aux forces, ni constituant la matière.

... elle permet de rendre la théorie consistante

Petite remarque complémentaire: le boson de Higgs permet aussi de résoudre le problème de la violation de l'unitarité: Wikipedia: Unitarity (physics). Mais ce problème n'implique pas automatiquement la nécessité de l'existence du boson de Higgs. Les théories alternatives au mécanisme de Higgs réussissent de résoudre ce problème aussi sans le boson de Higgs.

[albanxiii]

Pas clair...
Deux familles : boson et fermion.
Higgs est une troisième famille mais boson?
Bizarre...

Ne pas tenir compte des messages de BACHIR2023, il utilise des mots dont il ne connait pas le sens. Il suffit de voir les questions qu'il pose par ailleurs pour se convaincre qu'il ne connait rien de ce dont il est question ici.
Cela reste un mystère pour moi... pourquoi faire comme s'il avait tout inventé lui même ici et faire l'ignorant sur d'autres fils ?
En tout cas, cela perturbe sérieusement le forum.

[franklin.]

Bonjour,

normalement, je crois que dans un fil, on ne doit pas poser une question s'ajoutant à la question du demandeur, mais ici ma question m'apparaît très proche de celle du demandeur daniel1958 :

si on considère cet article : https://fr.wikipedia.org/wiki/Partic...%C3%A9mentaire
et après avoir lu ce fil, j'ai donc cette question a posée spontanément (sans savoir si elle totalement bizarroïde ?) :
le boson de Higgs a-t-il quoique ce soit avoir avec un hypothétique graviton ; au vue de cette classification, il me semble, quand même très tentant d'attribuer au boson de Higgs une forme de lien avec la quatrième force fondamentale, la gravité (force non énoncée dans cette classification, finalement).

merci

[BACHIR2023]

Ne pas tenir compte des messages de BACHIR2023, il utilise des mots dont il ne connait pas le sens. Il suffit de voir les questions qu'il pose par ailleurs pour se convaincre qu'il ne connait rien de ce dont il est question ici.
Cela reste un mystère pour moi... pourquoi faire comme s'il avait tout inventé lui même ici et faire l'ignorant sur d'autres fils ?
En tout cas, cela perturbe sérieusement le forum.

Bonjour
quant on classifie les particules suivant leurs masses on a 03 catégories:
leptons, mésons et baryons
lorsqu'il s'agit de classifier les particules selon leurs spin on a des particules de spin entiers et demi-entiers ( si on se limite à l'espace 03d).
Concernant le Higgs effectivement est décrit par un champ scalaire car il est de spin zéro ( à ma connaissance c'est l'unique particule de spin zéro) donc il s'agit d'un boson. Mais qu'on le veuille ou pas il n'est un champ de matière ni un champ de force.
a+

[franklin.]

...cependant dans cette article : https://fr.wikipedia.org/wiki/Graviton :

"Le graviton ne doit pas être confondu avec le boson de Higgs : le premier a été postulé par la théorie quantique de Bluck pour expliquer la propagation spatiale de la gravitation, tandis que le second apparaît dans le modèle standard (lequel s'appuie notamment sur la théorie quantique, mais aussi sur la relativité restreinte) pour expliquer[réf. souhaitée] pourquoi certaines particules possèdent une masse et d'autres pasLe graviton ne doit pas être confondu avec le boson de Higgs : le premier a été postulé par la théorie quantique de Bluck pour expliquer la propagation spatiale de la gravitation, tandis que le second apparaît dans le modèle standard (lequel s'appuie notamment sur la théorie quantique, mais aussi sur la relativité restreinte) pour expliquer[réf. souhaitée] pourquoi certaines particules possèdent une masse et d'autres pas"

...trop de spontanéité peut-être dans ma question ?

désolé

[mtheory]

Bonjour
quant on classifie les particules suivant leurs masses on a 03 catégories:
leptons, mésons et baryons
lorsqu'il s'agit de classifier les particules selon leurs spin on a des particules de spin entiers et demi-entiers ( si on se limite à l'espace 03d).
Concernant le Higgs effectivement est décrit par un champ scalaire car il est de spin zéro ( à ma connaissance c'est l'unique particule de spin zéro) donc il s'agit d'un boson. Mais qu'on le veuille ou pas il n'est un champ de matière ni un champ de force.
a+

C'est d'ailleurs explicitement ce que François Englert dit dans ses conférences pour marquer la spécificité de sa particule.

[mtheory]

Je suis un peu perdu

https://www.futura-sciences.com/scie...-soleil-39947/

[Daniel1958]

https://www.futura-sciences.com/scie...-soleil-39947/

Bonsoir

Brillantissime et…présenté avec simplicité.


Merci

Parfait pour mes interrogations.

[mtheory]

Bonsoir

Brillantissime et…présenté avec simplicité.


Merci

Parfait pour mes interrogations.

.........

[mtheory]

Un champ quantique fait correspondre à chaque point de l'espace-temps, non pas une quantité physique, mais une entité mathématique abstraite, qui représente le type de mesure que l'on peut effectuer plutôt que le résultat qu'on obtiendrait.
3. la théorie quantique des champs associe un champ à chaque type de particule élémentaire. De même les champs de force ont eux aussi des particules associés. Ainsi la distinction entre particule et champs est artificielle.
En conclusion on ne sait pas ce qu'est une particule ou un champ.

a+

C'est absurde, on a une quantité physique observable et mesurable bien définie avec des échanges d'énergie, d'impulsion, de moment cinétique que l'on peut définir avec un corps d'épreuve, par exemple un atome qui absorbe ces quantités en tout point de l'espace comme Fermi l'a montré dans son papier des années 1930 sur la QED par exemple et en plus on a la principe de correspondance qui nous dit que la champ quantique doit donner dans des limites données un champ classique, la théorie est juste plus complexe physiquement et mathématiquement mais elle a un sens physique bien définie, quand bien même une partie de ce sens reste obscur. Un champ quantique n'est pas plus obscure/moins physique qu'un champ électromagnétique classique, juste plus complexe et plus subtile

[franklin.]

Bonsoir,

...cependant dans cette article : https://fr.wikipedia.org/wiki/Graviton :

"Le graviton ne doit pas être confondu avec le boson de Higgs : le premier a été postulé par la théorie quantique de Bluck pour expliquer la propagation spatiale de la gravitation, tandis que le second apparaît dans le modèle standard (lequel s'appuie notamment sur la théorie quantique, mais aussi sur la relativité restreinte) pour expliquer[réf. souhaitée] pourquoi certaines particules possèdent une masse et d'autres pasLe graviton ne doit pas être confondu avec le boson de Higgs : le premier a été postulé par la théorie quantique de Bluck pour expliquer la propagation spatiale de la gravitation, tandis que le second apparaît dans le modèle standard (lequel s'appuie notamment sur la théorie quantique, mais aussi sur la relativité restreinte) pour expliquer[réf. souhaitée] pourquoi certaines particules possèdent une masse et d'autres pas"

...trop de spontanéité peut-être dans ma question ?

...je me permets de revenir sur cet article Wikipédia, auquel je me suis référé.
Peut-être serait-il même préférable, que j'ouvre une nouvelle discussion ?
Mais qu'est-ce donc que la théorie quantique de Bluck mentionnée dans cet article ? je n'ai rien trouvé.
L'article fait-il en fait référence à la théorie quantique à boucles plutôt, ou mon ignorance est-elle trop grande ?

merci de m'éclairer, si possible...

[mtheory]

Mais qu'est-ce donc que la théorie quantique de Bluck mentionnée dans cet article ?

Une connerie visiblement

[stefjm]

bulk?.......

[mtheory]

bulk?.......

possible, ou alors c'est une coquille avec http://theor.jinr.ru/~kuzemsky/diblok.html "The term graviton was coined by. Blokhintsev and Gal'perin in 1934, in their paper on conservation of energy and neutrino hypothesis" https://arxiv.org/pdf/2205.15432.pdf

[Deedee81]

Salut,

J'ai pensé à une (grosse) confusion ave celui qui avait tenté d'expliquer la gravitation par une "poussée" de corpuscules, dans un cadre newtonien. Ce qui n'a évidemment rien à voir avec le graviton. Mais non, pas pssible, ça c'est la théorie de Le Sage (1746) proposée initialement par Nicolas Fatio de Duillier. Bluck ça sort de nulle part. Si c'est une coquille, c'est au moins une coquille d'oeuf d'autruche Faudrait signaler le soucis dans la page de discussion.

[franklin.]

Bonjour,

j'ai un peu relu cette discussion, il y a une flopée de messages supprimés.

- Cependant, étant donné cette "coquille" dans l'article Wikipédia : Graviton, voir notamment le message #20 de mtheory dans la discussion,
- et après avoir lu (j'espère correctement), plusieurs articles, je reviens à cette question sans doute naïve (la découverte de l'identité douteuse de ce mystérieux bluck m'y encourage, voir discussion) :

Pourquoi le boson de Higgs n'est pas considéré, comme un boson de jauge de la gravité ?

j'ajoute cet extrait de l'article Wikipédia: Boson de jauge , cet extrait concerne donc les gravitons :
Ils ne font donc pas encore partie du modèle standard en tant que particules fondamentales, même s'ils sont maintenant classés dans les catalogues actuels parmi les bosons de jauge et de Higgs.


En tous cas, il semble bien que cet extrait apparente (sans toutefois les amalgamer), ces deux types de particules (boson de Higgs et graviton).
(Et donc, qu'est-ce qui distingue ce boson d'un éventuel graviton ?)

Merci.

[Deedee81]

Salut

Pourquoi le boson de Higgs n'est pas considéré, comme un boson de jauge de la gravité ?

Parce que ça ne collerait pas.

Déjà le boson de Higgs est extrêmement massif. Or la gravitation étant une interaction de longue portée, le boson de jauge doit être sans masse (ou au mieux de masse infime).
Tout comme le photon qui est sans masse pour l'électromagnétisme.
(les bosons W et Z sont très massifs et l'interaction faible de très courte portée, pour l'interaction forte c'est un peu plus complexe à cause du confinement, mais l'interaction dérivée : l'interaction nucléaire est de courte portée et transmise essentiellement par les mésons pi)

En plus, les ondes gravitationnelles étant d'hélicité 2, le graviton doit être de spin 2
(tout comme on a l'hélicité 1 et le spin 1 pour les ondes EM et le photon)
Or le Higgs a un spin 0 (c'est un boson scalaire)