Les théories supersymétriques promettent une meilleure compréhension du monde des particules élémentaires. Mais aucun indice de supersymétrie n'est apparu dans les expériences récentes réalisées au CERN. Cette idée séduisante risque-t-elle d'être abandonnée ?

Constituants fondamentaux de la matière, les quarks s'assemblent en duos ou en trios pour former les protons, les neutrons et d'autres particules instables. Or les collisions à haute énergie du LHC, au Cern, ont récemment produit des assemblages de quatre ou cinq quarks : des particules jusque-là inconnues !

Faire de la physique des particules en amateur ? C'est en partie possible. Les équipes du grand laboratoire européen proposent aux volontaires de leur prêter main-forte, avec leur ordinateur ou avec leurs yeux.

Le CERN est le plus grand laboratoire de physique des particules au monde. Vous y trouverez entre autres un collisionneur de particules de 27 km de circonférence, quelques milliers de scientifiques originaires de 80 pays, des expériences visant à décrypter les secrets les plus intimes de la matière (la traque au boson de Higgs, la création d'antimatière)... et des artistes.

Les particules nées du Big Bang, n'avaient pas de masse apprenons-nous. C'est une particule différente des autres, le boson de Higgs, ou boson H, qui leur aurait donné une masse, en permettant ainsi, qu'un peu plus tard se constitue... notre Univers qui, sans ce boson, n'existerait pas ! C'est ce que deux expériences, ATLAS et CMS viennent de découvrir au CERN. Qu'est-ce que cela signifie ?

Il y a un peu plus d'un an, le boson de Higgs était découvert grâce aux expériences menées dans le collisionneur de particules LHC au CERN, à Genève. Mais le prix Nobel de physique annoncé le 8 octobre dernier, récompense les physiciens qui ont imaginé l'existence de cette particule. C'était en 1964. La traque du boson de Higgs aura duré... 48 ans. Si important que ça, le boson de Higgs ? Oui : sa découverte est venue finaliser la théorie physique appelée Modèle Standard, qui rend compte des forces et des particules fondamentales que la physique connaît.

Le modèle standard de la physique des particules s'avère limité lorsqu'on l'applique au-delà des énergies maximales atteintes par les accélérateurs actuels. C'est pourquoi, que l'on y découvre le boson de Higgs ou d'autres particules, le collisionneur LHC va ouvrir de nouveaux champs de recherche.

Le neutron est plus structuré qu'on ne le pensait. Des collisions avec des électrons accélérés permettent d'étudier la répartition des quarks au sein de cette particule, et révèlent que ces charges ne sont pas distribuées uniformément.

L'électron, les quarks et d'autres particules sont considérés comme des objets élémentaires et ponctuels. Mais ces particules pourraient cacher une structure interne constituée d'éléments hypothétiques, les préons.

Le modèle du Big Bang, qui décrit l'Univers et son histoire, est-il un colosse aux pieds d'argile ? Sa situation est en tout cas paradoxale. Il a été bâti sur deux pans bien testés de la physique moderne : la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein et le modèle standard de la physique des particules. Mais pour rendre compte de façon satisfaisante d'une grande variété d'observations, le modèle du Big Bang repose sur une hypothèse hardie, à savoir que 95 pour cent de l'énergie totale contenue dans l'Univers nous sont invisibles.

A mesure que se poursuit la quête de particules toujours plus élémentaires, la preuve de l'existence de ces particules devient de plus en plus abstraite.

Les gluons sont les particules qui transmettent l'interaction nucléaire forte entre les quarks et assurent la cohésion des protons. Ils se regroupent parfois en "boules de glu".