Des expériences UA1 et UA2 jusqu’au LHC, le physicien Daniel Froidevaux, qui participa au cheminement conduisant à la découverte des bosons W et Z en 1983 puis à celle du boson de Higgs en 2012, revient sur quatre décennies fondatrices de la physique actuelle.

Le célèbre boson de Higgs pourrait être lié à un phénomène d’instabilité qui aurait le potentiel d’anéantir toutes les galaxies et la vie… mais ce scénario est extrêmement improbable.

L’expérience LHCb du Cern a mis en évidence la brisure de la symétrie CP dans les baryons, forme de matière la plus répandue et composée de trois quarks.

Les écarts entre les mesures expérimentales et les prédictions théoriques du moment magnétique du muon laissaient entrevoir des indices d’une nouvelle physique au-delà du modèle standard. Mais cette anomalie semble s’effacer suite une actualisation du calcul théorique.

La masse des neutrinos, infime, se précise : l’expérience Katrin vient de déterminer une limite supérieure de 0,45 électronvolt, moitié moins que la précédente estimation. Une avancée majeure vers la détermination d’un paramètre clé du modèle standard.

Au large de la Sicile, l’expérience KM3NeT traque le rayonnement émis par le passage de ces mysérieuses particules. L’une vient d’être détectée avec une énergie de 220 petaélectronvolts. Un témoin des phénomènes parmi les plus violents de l’Univers.

Les expériences de détection de la matière noire PandaX-4T et XENONnT ont franchi un seuil historique : leur sensibilité est désormais suffisante pour déceler les collisions entre les neutrinos solaires et les noyaux atomiques. Non sans conséquences sur la traque de la matière noire.

L’expérience Atlas a mis en évidence le phénomène d’intrication entre des quarks top lors de collisions entre protons accélérés à des vitesses proches de celle de la lumière au LHC, des conditions extrêmes très différentes des environnements contrôlés en laboratoire habituels.

De façon contre-intuitive, l’intensité de l’interaction forte – la force qui assure la cohésion des protons et des neutrons à l’intérieur des noyaux atomiques – augmente avec la distance. Problème : les premiers calculs donnaient une valeur infinie au-delà du rayon du proton à la « constante de couplage » qui mesure cette intensité. Les physiciens ont enfin résolu le problème en montrant que celle-ci atteint une valeur stable à grande distance.

La renormalisation est une astuce qui permet de s’affranchir des infinis gênants dans les calculs. Elle a sauvé la physique des particules, mais quel est son bien-fondé mathématique ?