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Nobel de physique 2013: pourquoi il pourrait encore échapper au boson de Higgs

Michel Alberganti, mis à jour le 09.10.2013 à 9 h 37

Comme l'an dernier, cette découverte reste la favorite. Mais à qui attribuer le prix?

Simulation de la production de bosons de Higgs à la suite de la collision de deux protons. Image : Cern

Simulation de la production de bosons de Higgs à la suite de la collision de deux protons. Image : Cern

Pour le jury du Nobel, l’attribution du prix 2013 en physique a dû être un joli casse-tête. L’an dernier, la distinction a échappé à Peter Higgs en grande partie parce que le calendrier était trop serré. La découverte expérimentale du boson de Higgs s’était produite le 4 juillet 2012, bien après que les différentes étapes du choix du lauréat du mois d’octobre ne soient terminées. Il aurait fallu bouleverser le processus en profondeur. Le jury a préféré porter son choix sur le Français Serge Haroche pour ses expériences en physique quantique.

Cette année, pas de problème de calendrier. Mais l’équation n’est pas simple pour autant. Et ce sont encore les règles d’attribution du prix qui compliquent le choix du ou des lauréats. La distinction doit revenir à des scientifiques dont le nombre ne peut dépasser trois par discipline.

Dans le cas du boson de Higgs, le groupe de chercheurs européens qui ont cosigné, en 1964, la publication qui définissait l’existence d’un boson nécessaire pour conforter le modèle standard de la physique des particules associait le Britannique Peter Higgs et les Belges François Englert et Robert Brout, décédé en 2011. D’où l’un des noms donnés au boson: BEH selon les initiales des trois physiciens par ordre alphabétique.

De gauche à droite, Robert Brout, décédé en 2011, François Englert, Peter Higgs - Photos : Wikimedia Commons

Les choses se compliquent avec la prise en compte d’une autre équipe, anglo-américaine, composée de Carl Richard Hagen, Gerald Guralnik et Thomas Kibble. Le 16 novembre 1964, ils sont les auteurs d’un article dans les Physical Review Letters qui fait partie des trois publications considérées comme fondatrices du la théorie du boson de Higgs. Leur article est reçu le 12 octobre 1964. Les deux autres paraissent dans la même revue. L’un est signé par François Englert et Robert Brout. Il est reçu le 26 juin et publié le 31 août 1964. L’autre par Peter Higgs est reçu le 31 août et publié le 19 octobre 1954. On note l’extraordinaire proximité de ces dates. 

Les trois derniers auteurs n’avaient pas la possibilité de se copier. En revanche, le trio Hagen-Guralnik-Kibble a eu 12 jours... Bien peu pour élaborer une théorie aussi complexe. La quasi-simultanéité des trois publications explique que les six chercheurs sont aujourd’hui considérés comme les co-inventeurs du mécanisme qui porte leur nom: Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble. D’où un autre nom possible pour le boson: BEHHGK...

La publication de Peter Higgs en 1964 - Source: Physical Review Letters

Des six auteurs, cinq sont toujours vivants, ce qui est indispensable pour prétendre au prix Nobel. Cinq, ce sont deux de trop pour le jury du Nobel. Comment choisir? Peut-on considérer que le premier trio dispose de quelques jours d’avance sur les trois autres? Dans ce cas, les nobélisables ne sont plus que deux, Englert et Higgs, en raison du décès de Brout. Mais le trio Hagen-Guralnik-Kibble risque fort de se sentir lésé.

Les choses se compliquent encore si l’on considère que le Cern a joué un rôle essentiel dans l’histoire du boson de Higgs. Sans les expériences menées au LHC, l’existence de la nouvelle particule élémentaire n’aurait pas pu être établie et le prix ne pourrait être attribué aux visionnaires de 1964. Le Nobel ne récompense en effet que des découvertes vérifiées expérimentalement. Faut-il alors récompenser le Cern lui-même, comme troisième lauréat, avec Englert et Higgs?   

Si les travaux du LHC qui ont permis de démontrer l’existence d’une particule ayant, presque, toutes les caractéristiques du boson de Higgs pouvaient être attribués à un seul chercheur, le trio des lauréats pourrait être complété, sous réserve d’exclure le second trio, bien entendu. Malheureusement, les participants aux deux expériences menées en parallèle sur le boson, Atlas et CMS, rassemble environ 3.000 chercheurs, tous signataires des publications sur les résultats...

Atlas, l'une des deux expériences menées au LHC pour découvrir le boson de Higgs - Photo: Cern

Casse-tête, donc pour le jury du Nobel. Il pourrait s’en sortir en ne primant que François Englert et Peter Higgs en raison de leur petit avantage sur les dates de publication. Le problème posé par le Cern devrait également le faire réfléchir à l’avenir du principe de distinction d’individus dans un domaine où les expériences seront de plus en plus souvent menées par des équipes internationales rassemblant des centaines de chercheurs.

Autre solution: repousser l’attribution d’un Nobel sur le boson de Higgs en arguant du reste d’incertitude sur la nature exacte du boson découvert. Délicat, car le LHC est arrêté depuis février 2013 pour travaux jusqu’en 2015 pour augmenter sa puissance et que les nouveaux résultats pourraient ne survenir qu’en 2016... Or Peter Higgs a aujourd’hui 84 ans et François Englert 81 ans. Robert Brout est mort à 83 ans. Attendre, c’est prendre le risque de la disparition de certains protagonistes.

Un blogueur a même suggéré, dans un billet humoristique, que le comité Nobel, las de se déchirer sur le choix des lauréats, décide de donner le prix... au boson de Higgs lui-même.

Les physiciens contactés par le magazine Scientific American plaident, eux, pour une consécration de la découverte du boson de Higgs dès cette année. Pour l’agence de presse Thomson Reuters, François Englert et Peter Higgs arrivent en tête du classement des favoris. Suivent Hideo Hosono pour sa découverte de super conducteurs à base de fer ainsi que Geoffrey Marcy, Michel Mayor et Didier Quelloz pour leurs découvertes de planètes extrasolaires.

Dans l’émission Science publique que j’ai animée le 6 septembre 2013 sur l’avenir de la recherche en physique, deux des quatre invités ont parié sur un Nobel pour François Englert et Peter Higgs dès cette année, un troisième s’est abstenu et le quatrième, prudent, a estimé qu’ils l’auraient... un jour.  Réponse le 8 octobre à midi.

M.A. 

Michel Alberganti
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