Est-ce que le boson de Higgs a un grand frère (le big broson)?

Création d'une nouvelle rubrique : Bossons sur le boson (1)

Fiction, métaphores et facéties quantiques 

Le mathématicien Alain Connes vient de publier avec deux co-auteurs un bref roman, au ton léger, à mi-chemin entre l'enquête policière et la science-fiction intitulé "Le théâtre quantique". Il est difficile de prévoir la nature des émotions que susciteront dans la tête du lecteur néophyte, la lecture des quelques allusions plus ou moins imagées à la physique quantique, au boson de Higgs et à la géométrie noncommutative. L'évocation du milieu scientifique du CERN et de ses chercheur-e-s, à travers un personnage principal féminin en particulier, suscitera peut-être plus aisément l'intérêt pour la lecture. Le coup de théâtre final qui a le bon goût de dépasser les thématiques un peu étroites de la physique, intriguera à coup sûr n'importe quel lecteur curieux et pourra aussi résonner avec des thématiques variées pour un esprit plus scientifique voir carrément bien informé sur les préoccupations connues d'Alain Connes. Illustration avec cet extrait :

Dans cet état de demi-sommeil où l’esprit critique n’a pas droit de cité, elle tente de se replonger dans ses réminiscences angéliques, teintées de sensualité. Parfois, elle arrivait à reprendre le fil de ses rêves mais seulement le matin ; elle n’y parvient pas cette fois-ci…Elle est distraite, comme par un regard indiscret posé sur elle. Elle allume la veilleuse. Pas de doute, il n’y a personne d’autre dans son compartiment. Lentement, elle réalise que ce qui la dérange ne vient pas de l’extérieur, mais de l’intérieur : un murmure un peu confus, qui l’incite à repenser à son sujet de recherche actuel : le Big Broson…

Après tout, en voilà un objet pesant ! se dit-elle. En gros, sa masse devrait être un milliard de fois plus grande que celle du boson de Higgs [...] si le « Big Broson » est si lourd, c’est qu’il joue un rôle essentiel pour donner aux neutrinos* une masse si petite qu’elle est presque impossible à mesurer ; subtil mécanisme, bien connu des physiciens qui l’appellent « mécanisme de la balançoire » : une masse énorme peut être à l’origine d’une masse minuscule. Bien, soit, mais le « Big Broson » n’est pas comme les autres et fait vraiment partie de la gravitation, il faut en tirer toutes les conséquences !

Alain Connes, Danye Chéreau, Jacques Dixmier, Le théâtre quantique, mai 2013

Bien évaluer le poids de la découverte du premier boson scalaire ... et en savoir plus sur la masse du second (pour espérer le découvrir à son tour?)

On a déjà évoqué dans ce blog la "résurrection" pour ainsi dire du modèle spectral noncommutatif dans le champ d'investigation expérimental de la physique des hautes énergies. A travers l'extrait précédent, il est plaisant de voir  que le quantum du nouveau champ scalaire récemment mis à jour dans le formalisme du modèle spectral noncommutatif (lequel permet à la fois de rendre massif les neutrinos et d'ajuster la valeur de la masse du Higgs avec celle mesurée au LHC) est désormais baptisé : c'est le big Broson! Le nom est facétieux et la procédure n'est pas très académique, le temps nous dira si cette dénomination virtuelle ou de fiction perdurera - le champ scalaire associé, lui, est désigné par la lettre générique sigma (σ) dans les articles de recherche! Toujours est-il que la masse de la dite particule "environ un milliard de fois plus grande que celle du boson de Higgs" laisse présager qu'une mise en évidence directe de la particule n'est pas pour demain... Mais cette information est tirée d'une fiction, qu'en-disent les (pré)publications scientifiques? 

The Standard Model (SM) continues to conform to all experimental data. The question remains whether this model will continue to hold at much higher energies, or whether there is a unified theory whose low-energy limit is the SM. One indication that there must be a new higher scale that effects the low energy sector is the small mass of the neutrinos which is explained through the see-saw mechanism with a Majorana mass of at least of the order of 10^11 Gev. In addition and as noted above, a scalar field which acquires a vev generating that mass scale can stabilize the Higgs coupling and prevent it from becoming negative at higher energies and thus make it consistent with the low Higgs mass of 126 Gev [11].

Le modèle standard (MS) continue à être conforme à toutes les données expérimentales. La question reste de savoir si ce modèle continuera à tenir à des énergies beaucoup plus élevées ou s'il existe une théorie unifiée dont la limite basse énergie est le MS. Une indication qu'il doit y avoir une nouvelle échelle d'énergie plus élevée qui affecte le secteur de basse énergie est la faible masse des neutrinos qui s'explique par le mécanisme de bascule associé à une masse de Majorana d'au moins 10^11 GeV. En outre, et comme indiqué plus haut, un champ scalaire qui acquiert une valeur moyenne sur le vide   générant cette échelle des masses peut stabiliser le couplage de Higgs et l'empêcher de devenir négatif à des énergies plus élevées et donc le rendre compatible avec la faible masse du Higgs de 126 GeV [11].

A. Chamseddine et A. Connes,  Beyond the Spectral Standard Model: Emergence of Pati-Salam Unification 04/13

Une simple multiplication des deux valeurs numériques soulignées dans cet extrait d'article scientifique semble donner un certain crédit à l'affirmation trouvée dans la fiction évoquée dans le paragraphe précédent ;-)

// Ajout du 8/06/13 : Pour rester dans le quantitatif il n'est peut-être pas si anecdotique de signaler que le terme "Big Broson" apparaît 15 fois dans le roman "Le théâtre quantique" (lexique technique compris) contre 13 occurrences pour "boson de Higgs" ... ainsi contrairement à son sous-titre en forme d'anagramme (l'horloge des anges ici-bas) le véritable héros de l'histoire n'est peut-être pas celui que l'on veut nous faire croire ...
// Mise à jour du 12/06/13 : ce billet inaugure une nouvelle rubrique dont le titre "Bossons sur le boson" est un hommage au mathématicien (et une quasi-citation de) Jacques Dixmier, directeur de thèse d'Alain Connes et co-auteur du roman évoqué précédemment.
//Quelques coquilles corrigées le 10 mai 2018 (et bon anniversaire à un autre Alain ;-)