La lumière des particules élémentaires_200115- cycle de

Conférence le 20 janvier 2015 à 17h - à la bibliothèque de l’Alcazar
La lumière des particules élémentaires
Cristinel Diaconu, directeur de recherche CNRS, chercheur au Centre de Physique des Particules de
Marseille (CPPM, CNRS – AMU)
La dualité entre les ondes électromagnétiques et les particules a été une des discussions les plus
passionnantes des débuts de la physique quantique. Les particules élémentaires, qui forment ce qu'on
appelle « la matière », se comportent elles-mêmes comme des ondes, par exemple dans des
phénomènes de diffraction et interférence, pendant que les ondes électromagnétiques se
matérialisent en portions d'énergie nommés photons, qui se déplacent et interagissent avec la matière
comme s'ils étaient des particules. Si la lumière de tous les jours est induite par l'interaction
électromagnétique, trois autres formes d'interaction donnent lieu à des phénomènes essentiels dans
l'histoire de l'Univers : l'interaction forte, responsable pour la matière nucléaire, l'interaction "faible"
qui conduit aux réactions responsables de la lumière du Soleil et l'interaction gravitationnelle,
beaucoup plus faible au niveau microscopique, mais responsable de phénomènes violentes à l'échelle
de l'Univers. Les douze particules élémentaires de matière (les fermions) et leurs interactions, qui sont
aussi illustrées à travers des échanges de particules nommées bosons, sont organisées au sein du
Modèle Standard, une théorie vérifiée avec précision dans une multitude d'expériences. Le Modèle
Standard englobe aussi un mécanisme qui explique la masse des particules : le boson de Higgs. Ni
« matière », ni « lumière », ce boson s'accroche à toutes les particules, matière ou interactions, pour
leur donner de la masse. La récente découverte de cette particule au collisionneur Large Hadron
Collider (LHC) du CERN ouvre des nouvelles fenêtres vers la nouvelle physique au niveau de l'infiniment
petit et de l'infiniment grand.
Illustration : http://www.atlas.ch/photos/atlas_photos/selected-photos/events/TwoPhoton.png
Légende : Evènement de production du boson de Higgs avec sa désintégration en deux photons
détecté par l'expérience ATLAS au LHC.
Crédit : CERN/ATLAS