La physique est souvent considérée comme une activité impartiale et purement objective. Alors comment, se demande Robert P Crease, explique-t-on la réaction de Peter Higgs lors de la découverte du boson qui porte son nom ?
Personne qui a vu les images n'oubliera les yeux larmoyants de Peter Higgs. Capturé à l'auditorium principal du CERN le 4 juillet 2012, la vidéo montre le physicien théoricien britannique tenant un mouchoir alors que les chefs de laboratoire annoncent la découverte du boson de Higgs. Higgs, qui avait alors 83 ans, a jailli et enlève ses lunettes pour se barbouiller le visage. Mais ces larmes révèlent-elles l'émotion d'un homme particulièrement sensible ? Ou indiquent-ils des courants émotionnels intrinsèques à la vie d'un physicien ?
Selon un point de vue inscrit depuis longtemps dans les manuels et ratifié par les philosophes traditionnels des sciences, les physiciens sont des enquêteurs formés pour appliquer des outils physiques et conceptuels afin de démêler les énigmes de la nature. Quelles que soient les humeurs qui les frappent au fur et à mesure que ce travail se déroule, elles ne reflètent que les réponses subjectives des individus ; les ambiances présentées sont sans rapport avec la pratique de la physique. Higgs doit être simplement un homme sujet aux larmes, d'après ce point de vue.
Les larmes de Peter Higgs révèlent-elles l'émotion d'un homme particulièrement sensible ? Ou indiquent-ils des courants émotionnels intrinsèques à la vie d'un physicien ?
Mais selon une approche plus globale de la science, qui la considère comme constituée non seulement de produits mais aussi de praticiens, ces larmes sont différentes. Les physiciens appartiennent à un mode de vie qui valorise la résolution des énigmes de la nature – et les humeurs sont aussi intrinsèques à ce mode de vie qu'elles le sont à la vie ordinaire. Vivant dans un monde dans lequel la nature semble manipulable et mesurable - et pleine d'énigmes à résoudre - les physiciens vivent tout, de la crainte, l'ennui, la confusion et la déception au découragement, l'obsession, la pression, le choc, le scepticisme et plus encore.
A la découverte du boson de Higgs : une journée en physique pas comme les autres
Bien sûr, ces sentiments ne sont pas nécessairement différents de ce que nous ressentons dans la vie de tous les jours, mais ils sont intrinsèques à la vie physique, et donc à la physique elle-même. En fait, le monde de la résolution d'énigmes dans lequel vivent les physiciens ressemble un peu au sport, où les athlètes apportent tout ce qu'ils peuvent au gré des flux et des reflux d'un match. Si vous repérez un athlète sans émotion dans un match passionnant, vous supposez qu'il est soit bon pour cacher son humeur, soit qu'il est simplement désengagé. De même, si vous rencontrez un physicien qui est blasé par son travail ou par ses déboires et ses succès, vous ne pouvez pas vous empêcher de vous demander à quel point il est vraiment talentueux.
Même le théoricien notoirement impassible Paul Dirac était de mauvaise humeur en privé, comme le révèle son souvenir de l'époque où il a réalisé la pertinence probable des « crochets de Poisson » pour la mécanique quantique. N'en connaissant pas assez sur cette opération mathématique et étant incapable de la trouver discutée de manière adéquate dans ses manuels, Dirac était désespéré de constater que la bibliothèque était fermée ce dimanche-là. Il a été contraint d'attendre « impatiemment toute la nuit puis le lendemain matin » jusqu'à la réouverture de la bibliothèque.
Il se produit de temps à autre un événement dramatique et sensationnel qui provoque une émotion particulièrement intense et puissante.
La vision conventionnelle de la science, cependant, omet ces humeurs, les qualifiant de subjectives et les rejetant comme quelque chose du domaine des psychologues. Mais il y a un « monde de la physique » dans lequel les praticiens sont pris. Habituellement, ce sont des choses quotidiennes comme converser avec des collègues et apprendre ce que font les autres ; d'entendre parler de nouvelles idées, de lire des revues et de commander des fournitures ; de planifier et de réaliser de nouveaux projets. De temps en temps, cependant, il y a un événement dramatique et sensationnel qui provoque une émotion particulièrement intense et puissante.
Le truc de la masse
L'annonce de la découverte du boson de Higgs était l'un de ces événements. Quelle pièce décisive de quel extraordinaire puzzle ! Des centaines d'éléments théoriques ont dû être réunis pour créer l'architecture du modèle standard de la physique des particules, et des décennies de développement de la technologie des accélérateurs et des détecteurs ont été nécessaires. Le modèle standard devait également intégrer toutes ces particules étranges découvertes d'abord dans les rayons cosmiques, puis encore plus produites dans les accélérateurs.
Ce modèle a obligé les théoriciens à développer d'innombrables schémas pour organiser ces particules en familles, les expérimentateurs devant identifier tous les membres de la famille et leurs propriétés. Toutes ces forces dans et entre les particules devaient être regroupées en une seule. La symétrie de jauge et la symétrie brisée ont dû être inventées. De temps en temps, une faille profonde apparaissait dans l'architecture en évolution - violation de parité, violation de charge-parité - qui devait être résolue.
Mais une pièce manquante dès le début était la façon dont la masse figure dans cette architecture. L'invention de l'idée nécessaire elle-même a pris des années et a nécessité de nombreuses étapes apparemment sans rapport dans des domaines apparemment sans rapport.
Boson anniversaire : 10 ans de vie avec la particule de Higgs
Julian Schwinger a découvert que les tentatives de relier les champs faibles et électromagnétiques étaient contrecarrées par le fait que les bosons chargés électriquement ne sont pas sans masse. Yoichiro Nambu a découvert que l'idée de symétrie cachée était la clé de la supraconductivité. Jeffrey Goldstone a vu que la rupture de la symétrie crée des bosons sans masse. Philip Anderson ont utilisé des idées de la physique des plasmas pour montrer qu'il est possible d'avoir des bosons de jauge massifs, tandis que plusieurs autres théoriciens ont montré que les bosons peuvent devenir ainsi en absorbant le boson de Goldstone.
Les travaux de Peter Higgs ont non seulement décrit un tel boson, mais ont également proposé des moyens de l'identifier expérimentalement. Toutes ces choses, et de nombreuses autres contributions, ont dû entrer dans l'intégration de cette pièce dans le plan du modèle standard, montrant que son plan était solide. Et puis est venu l'énorme défi technique et expérimental de la chasse au boson – un travail qui s'est achevé en 2012 – près d'un demi-siècle après la première description du boson.
Le point critique
Peter Higgs n'était pas le seul à éprouver des émotions ce jour-là au CERN lors de l'annonce de cette particule. Il n'y avait pas une seule ambiance dans la pièce, bien sûr. Certains célébraient la découverte après y avoir contribué, ou étaient fiers de la découverte alors qu'ils travaillaient dans un autre domaine au sein ou en dehors du CERN. D'autres ont peut-être été consternés d'avoir cherché – mais n'ont pas réussi – à contribuer, ou d'avoir vu leurs contributions non reconnues. Ces états d'âme étaient tous présents et indissociables du mode de vie d'un physicien.
C'est juste que Higgs était plus visible - et un caméraman alerte l'a filmé.
