Athéhiggsme

Ni boson de Higgs, ni supersymétrie : les nouvelles venant du LHC sont surprenantes à défaut d’être encourageantes. Au point que la presse grand public (en l’occurrence la BBC et son correspondant science Pallab Ghosh, ici et ) commencent à s’emparer de l’affaire, et que les physiciens les plus médiatiques commencent à sortir du bois (pas les Bogdanoff, mais Woit pour les antis et par exemple Randall pour les pros).
Alors, puisque nous sommes encore à l’heure de la science-fiction au sens propre, examinons le scenario du pire : et si le LHC ne trouvait pas le Higgs ? Et si les superparticules demeuraient introuvables ?


Un petit point sur l’état de la science d’abord.
On pourra en guise d’introduction jeter un coup d’oeil sur les data de cette présentation d’Eliam Gross (via @zyot) pour voir que, à l’heure actuelle, les expériences faites au LHC fittent complètement la théorie actuelle du modèle Standard, sans boson de Higgs, là où on aurait aimé voir des déviations suggérant l’existence de la particule. Ghosh résume :

According to Cern, Atlas and CMS have excluded the existence of a Higgs over most of the mass region 145 to 466 GeV with 95% certainty.

On ne peut pas totalement exclure l’existence du Higgs à ce stade, mais simplement il semble être dans des régions d’énergie plus difficiles à regarder. Stephen Hawking tient toujours son pari (la réponse de Higgs n’est pas inintéressante sur l’esprit un peu malsain qui règne dan la physique théorique)

Côté supersymétrie, pour l’instant les résultats sont assez clairs : même si on ne peut exclure le cadre général, les expériences ont exclu les versions les plus simples de la supersymétrie, cette théorie prédisant l’existence de nouvelles particules qui expliqueraient certains trous de la théorie actuelle.

Dr Joseph Lykken of Fermilab, who is among the conference organisers, says he and others working in the field are “disappointed” by the results – or rather, the lack of them.

“There’s a certain amount of worry that’s creeping into our discussions,” he told BBC News.

The worry is that the basic idea of supersymmetry might be wrong.

“It’s a beautiful idea. It explains dark matter, it explains the Higgs boson, it explains some aspects of cosmology; but that doesn’t mean it’s right.

“It could be that this whole framework has some fundamental flaws and we have to start over again and figure out a new direction,” he said.


Vers une nouvelle physique ?

Le côté positif de l’histoire serait que la physique des particules moderne ressemblerait à un champ de ruines à reconstruire. Le mécanisme de Higgs a été proposé il y a plus de 40 ans, de nombreuses générations de physiciens ont assimilé ces idées, extrapolé sur ces mécanismes pour mettre au point de nouvelles théories, toujours plus complexes, toujours plus mathématisées et toujours plus inaccessibles expérimentalement. Si les idées de base des théories modernes ne sont pas confirmées expérimentalement, cela signifie que tout cet effort passé n’aura pas servi à grand chose dans l’explication de la nature même. Une bonne nouvelle pour les jeunes et les théories “alternatives”, un boom théorique à prévoir, une physique qui fera peut-être de nouveau la une des journaux, avec de nouvelles têtes, de nouvelles théories.

Pourtant, cela serait à mon sens in fine une mauvaise nouvelle.

Car si les théories actuelles s’effondrent, l’effort centenaire de physique des particules aura de plus en plus de mal à justifier sa propre existence auprès du grand public. Le Higgs était l’argument principal de communication pour le LHC, il vaudrait mieux pour tous qu’il soit rapidement trouvé. Dans l’hypothèse contraire, il sera difficile de lutter contre l’image d’Epinal des physiciens théoriciens, doux rêveurs très intelligents mais en réalité un peu déconnectés des réalités du monde. Et, partant, il sera délicat de justifier rétrospectivement le financement de décennies d’équipement et de salaires pour s’apercevoir, en fait, que le travail exploratoire théorique ainsi financé est bon pour la poubelle. Si le boson de Higgs, “particule de Dieu”, ressemble de plus en plus à la théière de Russell flottant autour de Mars, le CERN risque d’avoir un destin à la NASA.

Mais l’échec éventuel d’un LHC pourrait causer des remous pour la science en général. D’abord, pour la quête de la science pour la science.
On avait ici pris la défense des coûteux grands équipements de physique, mais reste que les budgets alloués à la science en général sont limités, et qu’on peut parfois penser que l’allocation des budgets entre disciplines et sous-disciplines n’est peut-être pas optimal, y compris pour la progression du savoir en général. J’adorerais savoir si le Higgs existe, mais à choisir ma brisure de symétrie, j’aimerais mieux avoir des modèles physiques de croissance des organes, ou voir par ailleurs le dévelopement d’un équivalent hydrodynamique de la mécanique quantique. Le problème majeur si le Higgs n’est pas trouvé, en période de crise, c’est que les politiques, à défaut de “réallouer” des ressources d’une discipline à une autre, auront beau jeu d’en profiter pour réduire les budgets de la science en général. Masse critique et histoire obligent, on entendra certainement les cris de la masse de physiciens des hautes énergies étranglés financièrement. Il est moins sûr qu’on entende les quelques underdogs ne pouvant défendre leur pré carré.

Enfin, d’un point de vue plus sociétal encore, à l’heure où créationnistes et climato-sceptiques aiment à jouer sur le sens du mot théorie et à critiquer le consensus scientifique, il serait assez catastrophique que la physique, la science majeure du XXième siècle, la plus mathématisée et la plus prédictive, nous ayant apporté la majorité des innovations technologiques de ce siècle, se retrouve bec dans l’eau du point de vue théorique. Nous avons besoin de la physique, pour résoudre les problèmes énergétiques et le réchauffement climatique.

Bref, pour la science en général, il n’y a plus qu’à croiser les doigts pour que le Higgs se dévoile et que les théoriciens ne se soient pas trompés.

11 Responses to “Athéhiggsme”

  1. H Says:

    Je ne pense pas que toute la théorie serait à jeter ! Simplement il faudra continuer à travailler… peut-être dans la direction de la théorie Technicolor de Weinberg ? (dont je m’empresse de précise que je n’en connais pas le premier mot, je n’en ai entendu parler que là : http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/2011/08/23/a-higgs-setback-did-stephen-hawking-just-win-the-most-outrageous-bet-in-physics-history/)

    D’autre part, ne pas trouver le boson de Higgs me semble justifier l’investissement du LHC de façon infiniment plus positive que si on le trouvait : dans ce dernier cas, à quoi bon investir autant pour trouver ce qu’on sait déjà ?! Et si on le trouve, à quoi bon continuer à financer, puisque la théorie est solide ? Bref, au contraire de toi (c’est une manie, mais j’ai eu cette pensée il y a quelques jours en lisant le blog de SA déjà cité !) je pense que l’échec de la quête du boson de Higgs devrait logiquement se solder par une avalanche de financements.

    Ça c’est pour le volet financier, pour le volet scientifique, j’ai du mal à y voir une très mauvaise nouvelle, la théorie reste très prédictive, et les pages à écrire sont peut-être pleine de très bonnes surprises…. mais j’avoue que la physique des particules, moi… (*blows a raspberry*)

  2. H Says:

    PS : le bon lien est http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/2011/08/23/a-higgs-setback-did-stephen-hawking-just-win-the-most-outrageous-bet-in-physics-history/

  3. vf Says:

    Je plussoie sur ce post.
    En ajoutant que, si en plus Yves Couder a mis le doigt sur le mécanisme fondamental du couplage onde-particule, avec une petite expérience de coin de table commencée avec un stagiaire, ça va faire très mal dans le milieu de la physique des particules fondamentales.
    http://owni.fr/2011/06/01/les-particules-surfent-sur-la-vague/

  4. Tom Roud Says:

    @ H : personnellement, ça me ferait un peu mal que ne pas trouver le Higgs se traduise par une avalanche de financements. Il y a une question de politique scientifique derrière, et des tas d’autres domaines bien moins défrichés et avec potentiellement plus d’impacts scientifiques ont tout autant besoin de financements et de publicités qui vont avec.

    @ vf : mon expérience des réactions de physiciens fondamentaux sur les expériences de Couder, c’est qu’ils apprécient le côté expérimental et l’idée mais ont l’air persuadés que la similarité avec la mécanique quantique est une coincidence qui n’a rien à voir avec la réalité. Il y aurait des tas d’études sociologiques et épistémologiques à faire en temps réel (et on repense à Thomas Kuhn qui disait que la vieille génération doit mourir pour qu’une révolution scientifique s’impose)

    (sinon c’est gentil de faire un lien vers mon billet sur owni, l’original est là :

    http://tomroud.owni.fr/2011/05/30/la-nature-de-la-realite/

    )

  5. Zeru Says:

    Je trouve H bien optimiste quand à l’avalanche de financements qui résulterait de l’invalidation du boson. Voilà bien un point de vue de scientifique ! ;D

    D’une part, il y a de fortes chances que la crise soit juste en train d’éclore et le financement des grands projets “théoriques” va marquer le pas.

    D’autre part, si ce qui est annoncé n’est pas trouvé, c’est aussi la confiance envers les scientifiques qui pourrait prendre un coup. Je ne sais pas trop qui a dit quoi, mais si il a été dit “on va construire le LHC pour valider le boson”, c’est très différent de “on va construire le LHC pour voir si le boson existe”. La première version est certes plus vendeuse mais elle engage la responsabilité des scientifiques à obtenir un résultat donné ce qui est un peu aberration.

    Bien sur en science (entre autre) chaque erreur reste un pas en avant vers la vérité mais je ne pense pas que les politiques et la conscience collective électrice soit assez philosophe. Même les scientifiques ne sont pas à l’abri de ce point de vue réducteur dans leur travail quotidien, la place de l’erreur est un débat en filigrane qui revient de temps en temps. Nous avons également un point de vue assez négative (oh les loosers !) sur certaines grandes erreurs scientifiques du passé comme l’éther ou la terre plate.

  6. H Says:

    Oui, je dis bien « logiquement »… mais je reste persuadé que l’échec n’est pas pire que le succès, en cas de succès on aurait droit à « la question est réglée, pas besoin de continuer ».

  7. pablo Says:

    Pour avoir une avalanche de financements, il faudrait
    - que le Higgs n’existe pas
    - mais qu’on découvre quelque chose d’autre complètement inattendu et inexplicable par les théories actuelles

    Si on regarde l’histoire de la physique des particules, on a régulièrement eu le schéma suivant :
    augmentation de l’énergie -> découverte de phénomènes expérimentaux inexpliqués -> nouvelle théorie -> prédictions (vérifiées)
    Par exemple la découverte de l’électron a mené à la mécanique quantique, ou celle d’un nouveau zoo de hadrons à la QCD

  8. raoul Says:

    Je soutiens pas mal le propos de cet article, sauf la conclusion. A mon avis la bonne nouvelle est que ça sonne le glas de la recherche des grosses machines (après la recherche spatiale, avant le généthon…?). Ca aura l’avantage de décourager en amont des étudiants de faire des thèses en ayant l’impression de toucher dieu du doigt puis de se retrouver sur un sujet moins palpitant que prévu (question thèorique: Combien d’étudiants pour calculer une section efficace d’interaction? Question expérimentale: Combien d’étudiants pour calculer la taille des vis du LHC?). Du coup les bons étudiants vont peut être aller là où les problèmes sont les plus visibles et saillants à l’heure actuelle (le réchauffement climatique par exemple), de toute manière la plupart sont déjà partis pour devenir trader (mais ils vont peut être revenir aussi).

    Maintenant pour le financement, cette partie de la science est encore bien lotie. Mais qu’on trouve le boson ou non, j’ai l’impression que seul le budget de cette partie de la science reste en jeu. Cette recherche jouant beaucoup sur l’effet vitrine, comme la recherche spatiale qui a fini par s’écrouler. Ainsi je vois mal l’impact direct que ça pourrait avoir sur le finacement des expériences d’Yves Couder.

  9. H Says:

    Il faut peut-être se calmer un peu avec Yves Couder… c’est super joli cette histoire de goutte d’eau, mais je serais quand-même très surpris que ca révolutionne la mécanique quantique! Sans y connaître grand chose il semble que l’analogie soit limitée…

  10. raoul Says:

    Je mettais surtout ça pour l’exemple, j’aurais pu parler de De Gennes pour que les gens situent mais malheureusement il n’est plus.

  11. H Says:

    Bon et donc, les neutrinos qui transgressent les lois de la physique de façon éhontée, c’est bon pour les financements?


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