Matière

Le cas du boson de Higgs est intéressant, car il vient défaire une association qu’on a tous apprise à l’école et qui date de Newton : l’identification que nous faisons quasi automatiquement entre le concept de masse, le concept de matière, et même le concept de substance. Dans notre esprit, de la masse qui ne serait pas incarnée en des particules, c’est absurde. De la même façon, des particules de matière qui ne seraient pas massives, c’est absurde. Et donc, dans notre esprit, masse-matière-substance forment une espèce de continuum ontologique, par lequel nous associons de façon irrépressible ces trois notions.

Ce que montre le boson de Higgs, c’est qu’on s’est trompé : ces notions ne sont pas connectées aussi fortement qu’on l’avait pensé.

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En introduisant un champs supplémentaire, qu’on appelle le champs de Higgs, qui est censé habiter tout l’espace, donc remplir le vide en quelque sorte, on peut comprendre comment les particules qui n’ont pas de masses ont acquis de la masse.

Du coup, le statut de la masse change complètement : la masse n’est plus une propriété des particules qu’elles portent en elles-mêmes, qui seraient une sorte de propriété intrinsèque, mais cela devient une propriété secondaire, qui résulte de l’interaction des particules sans masse avec le vide qui n’est pas vide. Qu’est-ce qu’il y a dans le vide ? Et bien, il y a ce champs, un champs partout présent, qui est homogène (même valeur partout), uniforme, scalaire (décrit par un nombre réel tout simple). C’est le plus bête des champs. Ce champs peut être comparé à un champs de neige. Les particules qui sont sans masse interagissent plus ou moins avec ce champs.

Il faut imaginer que les particules n’ont pas de masse, mais qu’elles ont des skis. Ces skis sont plus ou moins bien fartés. Celles qui ont des skis très bien fartées glissent sans frottement, et nous qui les regardons, nous disons qu’elles ont une masse nulle et nous les voyons se propager à la vitesse de la lumière. Celles qui ont des skis mal fartés frottent. Nous leur attribuons une masse non nulle et nous les voyons aller moins vite que la lumière.

Dans cette conception, la masse, c’est simplement une mesure de la mauvaise qualité du fartage. Si le fartage est très mauvais, la masse est élevée. Si le fartage est très bon, la masse est faible. Ce champs est quantique. Comme tous les champs quantiques, il est quantifié, donc ces trois chercheurs ont prédits l’existence de quantas associés à ce champs, qu’on a appelé les bosons de Higgs et qu’on appelle maintenant les bosons de Higgs, Englert et Brout, les 3 chercheurs qui ont prédit leur existence.

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