Radjaïdjah Blog

Le prix Nobel de physique 2022, décerné à Alain Aspect, John F. Clauser, et Anton Zeilinger, récompense les démonstrations expérimentales d'un concept inhérent à la mécanique quantique : la non-localité d'un état physique.

A treat for pi day (3.14).

Happy π day!

Le modèle cosmologique Janus, un texte très intéressant du physicien Jean-Pierre Petit. Plus de détails peut-être à venir.

Il y a beaucoup de sites dont le but est de réaliser un parcours en résolvant des énigmes ou défis. Ouverture Facile en est un exemple pionnier, avec des énigmes en flash. De même Notpron, en anglais, est connu pour sa difficulté, avec seulement 0,0001% des joueurs qui ont fini les 140 niveaux.

Enigmatron est un autre site de ce genre made in Switzerland, où la plupart des énigmes sont de nature ludique et/ou scientifique (maths, logique, informatique, cryptographie...) et où une certaine capacité à faire des recherches pertinentes sur internet est requise.

Parfois il est utile d'essayer de se mettre à la place du créateur des énigmes pour comprendre le raisonnement sous-jacent à un problème.

Si vous êtes perdus face à une énigme, il y a un système d'indices pour vous aider, un forum, et il est même possible de demander de l'aide en commentaire sur cet article.

2015 est l'année mondiale de la lumière, et le centenaire de la théorie de la relativité générale, dont l'article séminal Feldgleichungen der Gravitation (The Field Equations of Gravitation) a été finalisé le 25 novembre 1915 pour être publié le 2 décembre 1915 dans les Königlich Preussische Akademie der Wissenschaften, Sitzungsberichte. Cet article introduisait l'équation d'Einstein :

Un article du Monde, intitulé Comment la théorie de la relativité d’Einstein a changé nos vies, présente quelques applications de la théorie de la relativité générale (le GPS), et de la relativité restreinte. Pas très rigoureux mais bienvenu pour célébrer cet anniversaire.

La nouvelle année donne l'occasion de rappeler que 2015 est l'année internationale de la lumière, qui a même son blog.

À ce propos, l'expérience de pensée dite paradoxe de l'échelle (ladder paradox^[1]), en relativité restreinte, est la suivante :

« Un coureur très rapide court à 0,9c en portant sur son épaule une échelle de 10 mètres. Il doit traverser une grange de 10 mètres dont on peut fermer les deux portes opposées simultanément (par exemple par des faisceaux laser).

Du point de vue de l'observateur lié à la grange, l'échelle est très rétrécie dans le sens du parcours, et il sera facile de fermer les «portes» sans dommage un très bref instant quand l'échelle ainsi rétrécie sera dans la grange. Mais dans le système lié au coureur, c'est la grange elle-même qui est rétrécie dans le sens du parcours, et l'opération est impossible ! N'y a-t-il pas là une contradiction, puisqu'en relativité les phénomènes sont censés justement ne pas dépendre du repère depuis lequel on les observe ? »

Résolution qualitative de ce paradoxe : il y a effectivement une contradiction, mais c'est dans l'énoncé qu'elle se trouve : il s'agit de l'emploi du mot «simultanément» : ce qui est simultané dans un repère ne l'est pas dans un autre. Le coureur verra apparemment la porte 1 s'ouvrir, puis les deux portes rester ouvertes simultanément pour lui, et la seconde se fermer sans encombre derrière son passage.

Regardons une résolution plus quantitative du paradoxe.

Tout d'abord, la longueur de l'échelle dans la figure 2, \(d^G_{E}\) est égale à la longueur de l'échelle au repos \(d^0_{E}\) divisée par le facteur de Lorentz \(\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}\approx2,29\), soit environ \(4,36\,m\) si \(v=0,9c\) (contraction de la longueur propre décrite par les transformations de Lorentz). Il en est de même pour la distance entre les portes dans la figure 3, \(d^C_{P}=d^0_{P}/\gamma\).

On considère l'évènement « l'échelle rentre dans la grange » comme zéro spatio-temporel dans les deux référentiels.

Dans le référentiel G de la grange, la distance entre les portes est \(d^G_{P} = 10\,m\) et l'échelle mesure \(d^G_{E} \approx 4,36\,m\) ).

• I - Le premier échelon entre dans la grange à \(t^G_{1\rightarrow} = 0\).

• II - Le dernier échelon entre dans la grange à \(t^G_{D\rightarrow} = d^G_{E}/v \approx 16\,ns\).

• III - Le premier échelon sort de la grange à \(t^G_{\rightarrow 1} = t^G_{1\rightarrow}+d^G_{P}/v \approx 37\,ns\).

• IV - Le dernier échelon sort de la grange à \(t^G_{\rightarrow D} = t^G_{2\rightarrow}+d^G_{P}/v \approx 53\,ns\).

Conclusion 1 : dans le référentiel de la grange, le dernier échelon entre dans la grange avant que le premier échelon n'en sorte, donc un intervenant extérieur pourrait bien enfermer l'échelle dans la grange durant quelques nanosecondes (fermeture puis ouverture simultanées des deux portes), par exemple avec \(t^G_{1\downarrow}=t^G_{2\downarrow}:=t^G_{D\rightarrow} \approx 16\,ns\) et \(t^G_{1\uparrow}=t^G_{2\uparrow}:=t^G_{\rightarrow 1} \approx 37\,ns\).

Dans le référentiel C du coureur, la distance entre les portes est \(d^C_{P} \approx 4,36\,m\) et l'échelle mesure \(d^C_{E} = 10\,m\).

• I - Le premier échelon entre dans la grange à \(t^C_{1\rightarrow} = 0\).

• III - Le premier échelon sort de la grange à \(t^C_{\rightarrow 1} = t^C_{1\rightarrow}+d^C_{P}/v \approx 16\,ns\).

• II - Le dernier échelon entre dans la grange à \(t^C_{D\rightarrow} = d^C_{E}/v \approx 37\,ns\).

• IV - Le dernier échelon sort de la grange à \(t^C_{\rightarrow D} = t^C_{2\rightarrow}+d^C_{P}/v \approx 53\,ns\).

Conclusion 2a : dans le référentiel du coureur, le premier échelon sort de la grange avant que le dernier échelon n'y entre (inversion de l'ordre temporel des évènements), donc l'échelle est toujours plus longue que la grange.

Les évènements "la porte 1 se ferme", "la porte 2 se ferme", "la porte 1 s'ouvre", et "la porte 2 s'ouvre" ont pour coordonnées spatio-temporelles respectives dans le référentiel de la grange :

\( \left\{\begin{array}{ll} x^G_{1\downarrow}=0 \\ t^G_{1\downarrow}=t^G_{D\rightarrow} \approx 16\,ns \end{array}\right. \), \( \qquad \left\{\begin{array}{ll} x^G_{2\downarrow}=d^G_P=10\,m \\ t^G_{2\downarrow}=t^G_{D\rightarrow} \approx16\,ns \end{array}\right. \), \( \qquad \left\{\begin{array}{ll} x^G_{1\uparrow}=0 \\ t^G_{1\uparrow}=t^G_{\rightarrow 1} \approx 37\,ns \end{array}\right. \), \( \qquad \left\{\begin{array}{ll} x^G_{2\uparrow}=d^G_P=10\,m \\ t^G_{2\uparrow}=t^G_{\rightarrow 1} \approx 37\,ns \end{array}\right. \).

Examinons-les dans le référentiel C du coureur.

• Pour le coureur, la première porte se ferme à \(t^C_{1\downarrow}=\gamma\cdot {t^G_{1\downarrow}} \approx 37\,ns\) (i.e. quand le dernier échelon rentre dans la grange) puis s'ouvre à \(t^C_{1\uparrow}=\gamma\cdot {t^G_{1\uparrow}} \approx 85\,ns\).

• Pour le coureur, la seconde porte se ferme à \(t^C_{2\downarrow}=\gamma\cdot \left({t^G_{2\downarrow}- v\cdot d^G_P/c^2}\right) \approx -32\,ns\) puis s'ouvre à \(t^C_{2\uparrow}=\gamma\cdot \left({t^G_{2\uparrow}- v\cdot d^G_P/c^2}\right) \approx 16\,ns\).

Conclusion 2b : du point de vue du coureur, la deuxième porte se ferme avant même que l'échelle ne rentre (il lui reste encore environ 9m avant d'atteindre la grange !), puis s'ouvre juste au moment où le premier échelon sort de la grange, tandis que la première porte se ferme juste quand l'échelle vient de la franchir, pour se réouvrir bien plus tard.

On retrouve l'idée de relativité de la simultanéité : pour le coureur les deux portes ne se ferment pas simultanément.

Pour finir, une horloge située dans la grange décompterait 21 secondes entre la fermeture simultanée des deux portes et leur ouverture, alors que le coureur voit 48 secondes (\(\gamma\) fois plus) s'écouler entre la fermeture de la première porte et son ouverture, ou entre la fermeture de la seconde porte et son ouverture. Cela illustre le phénomène de dilatation du temps : le coureur voyant 48 secondes passer sur sa montre observerait l'horloge de la grange n'avancer que de 21 secondes, comme au ralenti. Réciproquement un observateur dans la grange verrait également la montre du coureur tourner au ralenti. L'équivalent temporel du paradoxe de l'échelle est le paradoxe des jumeaux, ou paradoxe de Langevin, déjà évoqué dans l'article sur l'âge du monde.

Question subsidiaire : que se passe-t-il si les portes sont maintenues fermées ?

Références : E. F. Taylor & J.A. Wheeler, Spacetime Physics (problème 5-4), Ladder Paradox, The Pole-Barn paradox.

La légende raconte qu'à un congrès de physique un quidam interpella le mathématicien Henri Poincaré en ces termes :

"Mais enfin Monsieur Poincaré, vos mathématiques, là, à quoi servent-elles ?"

Question à laquelle le mathématicien avait répondu par :

"Et vous, Monsieur, à quoi servez-vous ?"

un peu dans l'esprit de ce commentaire.

Alors, de même qu'on peut se demander à quoi sert l'humour, on peut également poser la question : à quoi servent les mathématiques ?

Après tout, qui a après le lycée réutilisé dans sa vie un compas ?

Comme le note Neal Koblitz dans son essai sur la relation compliquée entre mathématiques et cryptographie, le grand Hardy n'écrivait-il pas en 1940^[1] :

« À la fois Gauss et de moindres mathématiciens peuvent se réjouir qu'il y ait une science [la théorie des nombres] qui de toutes façons, et selon eux, devrait rester éloignée des activités humaines ordinaires, et rester noble et propre. »

La cryptographie est par la suite venue remettre en question l'inutilité présupposée de la théorie des nombres.

Lors de la dernière Saint-Patrick (17 mars) avait lieu en Suisse une conférence sur le thème de l'utilité des mathématiques. Vaughan Jones (médaille Fields 1990) a parlé de noeuds, tresses, groupes, et kitesurf. Stanislav Smirnov (médaille Fields 2010) a parlé d'ordre, d'irrégularité, de fractales, et de percolation. Martin Hairer (médaille Fields 2014) a parlé des cours de la bourse et de Tétris. Pour ceux qui ont raté ça, la conférence est disponible en ligne.

Pour finir, il est intéressant de mentionner le TEDx talk de Eduardo Sáenz de Cabezón : Math is forever.

En conclusion, les maths sont moins inutiles que ce que l'on pourrait croire, et lorsqu'elles sont inutiles, elles sont belles.

Un luxon est une particule se déplaçant, lorsqu'elle est dans le vide, à c, vitesse de la lumière dans le vide.

Pourquoi un luxon a-t-il une masse nulle ?

Réciproquement, pourquoi une particule de masse nulle se déplace-t-elle nécessairement à la vitesse de la lumière dans le vide ?

Après 5 jeux en Flash, 5 jeux à thème plus ou moins scientifique, pour la plateforme Android.

• Curiosity, une simulation de l'envoi d'une sonde dans de la NASA dans l'espace et de son alunissage.
• HyperSET, une implémentation du jeu de set (abordé dans l'article sur Dobble), où l'objectif est de repérer certains triplets de cartes particuliers.
• Quantum Minesweeper, un démineur quantique créé par des chercheurs de l'institut Weizmann.
• Lazors, un jeu de lasers et de réflexion.
• HyperRogue, un labyrinthe dans le pavage du plan hyperbolique, où l'objectif est de collecter les divers trésors sans se faire encercler par les ennemis ou l'environnement.

Trop fun la science !

Après la théorie de la boîte miroir, la pratique.

Exemples de photos de la boîte miroir avec à l'intérieur respectivement : rien, une bougie, une toupie lumineuse, un pointeur laser, un astrojax.

Matériel :

• 6 miroirs carrés (exemple : Pradel 15 cm x 15 cm disponibles chez Brico Travo)
• scotch
• appareil photo
• objets à mettre dans la boîte

Mode d'emploi : à l'aide du scotch, faire un cube avec les 6 miroirs, celui du dessus pouvant faire office de couvercle amovible.

Pour davantage d'aide, d'autres gens ont déjà eu la même idée, cf par exemple ce tutorial.

Et encore d'autres photos et idées dans cette galerie.

Cette boîte permet par exemple de visualiser certaines structures périodiques tridimensionnelles comme on en étudie dans le cadre de la cristallographie.

Histoire de faire un peu de branding, on pourrait trouver un nom à cet objet : holocube ? infinicube ? cube Narcisse ?

Et un slogan.

Vous aussi, mettez un peu d'infini dans votre vie.

Votre clef USB contenant vos meilleures photos, vos mots de passe, et vos bitcoins est morte ? La clef ne fonctionne plus ou n'est plus reconnue ? Il est peut-être possible de ressusciter son contenu.

Ainsi, si c'est le connecteur qui est déterioré ou défaillant, il est possible de le court-circuiter. En effet il suffit de connecter correctement certains contacts de la carte électronique de la clef USB à un câble USB standard.

Matériel nécessaire :

• la clef USB à réparer (et éventuellement une autre identique pour s'entraîner)
• un câble USB
• un fer à souder et de l'étain
• une pince coupante et une pince à dénuder
• un testeur de continuité / multimètre
• un outil type couteau Suisse

Procédure :

Préparer le cable USB

Sectionner le câble USB en deux et garder la partie contenant le connecteur pouvant se brancher sur le port USB d'un ordinateur.

Le connecteur comporte 4 contacts, qui sont reliés à 4 fils intégrés dans le câble, respectivement, de droite à gauche :

1. rouge (+VCC, tension d'alimentation)
2. blanc (transmission DATA -)
3. vert (transmission DATA +)
4. noir (masse)

Voir Central Treasure pour le diagramme de câblage. Ceux qui veulent les passionnants détails des spécifications USB 2.0 peuvent les consulter ici.

Enlever la gaine sur quelques centimètres, et dénuder les extrémités des 4 fils (rouge, blanc, vert, noir).

Récupérer la carte électronique

Ouvrir la clef USB et démonter la carte électronique (PCB) contenant la mémoire (circuit intégré).

Comprendre la disposition des contacts électroniques sur le PCB

À l'aide du testeur de continuité, repérer quels contacts de la carte sont reliés à quelles parties du connecteur.

Connecter le câble USB à la carte

Avec le fer, souder les fils directement sur la carte. Utiliser le testeur de continuité pour vérifier que les dents du connecteur du câble sont bien reliées aux bons contacts du PCB et qu'il n'y a pas de court-circuit.

Brancher le câble sur un port USB

Si tout se passe bien, le contenu de la mémoire devrait être accessible via le câble USB. Il ne reste plus qu'à transférer les données sur un nouveau support.

Voilà.

Après les couleurs dans la bible, voici le tour des pierres précieuses. De tous temps symboles de pouvoir et de mystère, elles ne cessent de fasciner. Une pierre précieuse, par définition, est une gemme qui doit être belle et colorée.

Dans les temps anciens, les pierres précieuses étaient bien pratiques : petites et chères, elles s'emportaient facilement en tant de guerre ou de fuite, et servaient à acheter des villes, des pays, ou des royaumes !

Dans des villes comme Anvers, le procédé de coupe des diamants, optimisant la réfraction de la lumière, fut longtemps tenu secret entre les initiés, jusqu'au jour où ses mystères (utilisation de poudre de diamant pour la coupe) furent publiés, et les juifs qui tenaient ce marché en main en perdirent le complet monopole. Sur le plan des ressources naturelles, actuellement environ 80% des pierres proviennent de l'Asie du sud-est.

Aujourd'hui les pierres précieuses sont la pierre angulaire de la lithothérapie, qui leur attribue certains pouvoir de guérison. Cela se trouvait déjà dans certains écrits juifs, par exemple le Zohar de Shimon Bar Yohai (celui des mondes virtuels), qui parlent de segouloth. Encore plus New-Age (mais loin de ce blog l'idée de leur jeter la pierre), cela ne marcherait qu'avec des pierres naturelles, et pas des artificielles, synthétiques, même si celles-ci ont la même composition chimique et la même structure cristallographique que les naturelles^[1]. Avec un peu de pensée magique, le rubis est bon pour la fertilité, l'ambre pour se calmer, le quartz pour l'amour, etc.

Dand la Bible, Tetsavé (5 épisodes après Bo) décrit les habits du grand-prêtre, et en particulier un vêtement, l'éphod, sur lequel vient s'appuyer un hoshen ("pectoral").

Tu feras le pectoral de jugement, artistement ouvragé, et que tu composeras à la façon de l’éphod : c’est d’or, d’azur, de pourpre, d’écarlate et de fin retors, que tu le composeras.

Il sera carré, plié en deux ; un empan sera sa longueur, un empan sa largeur. Tu le garniras de pierreries enchâssées, formant quatre rangées.

Sur une rangée : un rubis, une topaze et une émeraude, première rangée ; deuxième rangée, un nofekh, un saphir et un diamant ; troisième, rangée : un léchera, un chebô et un ahlama ; quatrième rangée : une tartessienne, un choham et un jaspe. Ils seront enchâssés dans des chatons d’or.

Ces pierres, portant les noms des fils d’Israël, sont au nombre de douze selon ces mêmes noms ; elles contiendront, gravé en manière de cachet, le nom de chacune des douze tribus.

Ensuite, tu prépareras pour le pectoral des chaînettes cordonnées, forme de torsade, en or pur. Tu feras encore, pour le pectoral, deux anneaux d’or, que tu mettras aux deux coins du pectoral. Puis tu passeras les deux torsades d’or dans les deux anneaux placés aux coins du pectoral, et les deux bouts de chaque torsade, tu les fixeras sur les deux chatons, les appliquant aux épaulières de l’éphod du côté de la face.

Tu feras encore deux anneaux d’or, que tu placeras aux deux coins du pectoral, sur le bord qui fait face à l’éphod intérieurement ; et tu feras deux autres anneaux d’or, que tu fixeras aux deux épaulières de l’éphod, par le bas, au côté extérieur, à l’endroit de l’attache, au-dessus de la ceinture de l’éphod. On assujettira le pectoral en joignant ses anneaux à ceux de l’éphod par un cordon d’azur, de sorte qu’il reste fixé sur la ceinture de l’éphod ; et ainsi le pectoral n’y vacillera point.

Et Aaron portera sur son cœur, lorsqu’il entrera dans le sanctuaire, les noms des enfants d’Israël, inscrits sur le pectoral du jugement : commémoration perpétuelle devant le Seigneur.

Tu ajouteras au pectoral du jugement les ourîm et les toummîm, pour qu’ils soient sur la poitrine d’Aaron lorsqu’il se présentera devant l’Eternel.

Aaron portera ainsi le destin des enfants d’Israël sur sa poitrine, devant le Seigneur, constamment.

Un blog intitulé La Torah Minérale détaille la correspondance entre les 12 pierres précieuses et les 12 tribus, avec différentes traductions qui ont été proposées.

Le même blog note que le hoshen (חשן), l'habit qui supporte les pierres, a la même guematria (somme des lettres) que... le messie (משיח) ; en effet : מ+ש+י+ח = 358 = ח+ש+ן. Le pectoral est donc symboliquement lié au gardien du paradis !^[2] (Et pour ajouter notre pierre à l'édifice, on remarquera que chez les catholiques, le gardien s'appelle... Saint-Pierre. Coïncidence ?)

Sans être trop lapidaire avec les superstitions qui n'amassent pas mousse, on retiendra avant tout le côté artistique des gemmes, avec lesquelles peuvent être confectionnées de jolies créations. Comme l'a dit un groupe populaire, you can't always get what you want, mais parfois si !

The best way to protect the future is to invent it.

Alan Kay

The rules of the Colloque Wright pour la Science, held every two years, are the following. During five evenings, worldfamous scientists present lectures of about 50 minutes followed by a round table discussion of the evening’s subject featuring all five of the week’s lecturers. Questions from the audience are discussed by the speakers and simultaneous translation from English to French and vice versa are provided throughout the program. The conferences are free of charge and open to everyone.

The previous editions were about:

• 2010: Quantum revolution (La révolution quantique)
• 2008: Great Epidemics (Grandes Épidémies)
• 2006: Climatic [r]evolution ([R]évolution climatique)
• 2004: Stem cells and regenerative medicine (Cellules souches et cellules régénératrices)
• 2002: Entering the Nano-world (Aux portes du Nano-monde)

This year's theme was Molecular architecture (Architecture moléculaire). We know that the matter that makes up the world we live in is made of atoms, but this simple statement is of limited use – it is like describing architecture by saying that buildings are made of stones. We would like to know how the atoms are arranged and put together, and how this can explain the astonishing variety of substances which we encounter and use in everyday life, including inside our own bodies.

In a presentation entitled The magic of molecular machines, David Leigh used entertaining magic tricks to explain how scientists use nature's nanotechnology to do creative synthetic chemistry. By developing controlled translational motion (catenane) and controlled rotational motion (rotaxane), researchers are able to manufacture molecular switches, building blocks for a molecular information ratchet (paper) that employs a mechanism reminiscent of Maxwell's demon. It is however powered by an external source (light) hence does not challenge the second law of thermodynamics.

Maxwell's demon is a fundamental Gedankenexperiment in science, where a demon uses information to split lukewarm water into hot and cold water. After a seminal letter from James Clark Maxwell to Peter Tait (1867), subsequent analysis by several generations of scientists revealed a fundamental link between entropy and information, significantly influencing the development of statistical and quantum physics and chemistry, information theory and computer science.

Leigh's final consideration: Chemistry is a bit like love, there is a special one for every one of us. But sometimes, anything will do.

Maxwell's equations have had a greater impact on human history than any ten presidents.

Carl Sagan

Toute personne qui a vu The Hudsucker Proxy sait qu'on peut inventer des jouets à la fois simples et amusants.

La mécanique dynamique étudie entre autres la physique des rotations, et cette entrée se penche sur trois jouets qui illustre bien ses principes et propriétés.

La toupie est un jouet permettant d'observer le phénomène de précession lorsqu'elle est inclinée par rapport à la normale à la surface sur laquelle elle tourne.

Une toupie est un moyen commode pour fabriquer des équivalents de dés à n faces (alors que les dés à n faces basés sur les polyèdres réguliers sont limités aux solides de Platon^[1]). Une dreidel est un example de toupie à 4 faces.

L'Astrojax est un jouet constitué de 3 boules lestées et d’une ficelle, qui devrait intéresser la plupart des amateurs de physique. Une boule est attachée à chaque extrémité et la troisième est libre de glisser sur la ficelle entre les deux autres. Le poids en métal augmente le moment d’inertie de la boule centrale^[2] qui peut ainsi tourner rapidement en réponse au couple appliqué par la corde ; ceci empêche la corde de s’emmêler autour de la boule centrale. Il en résulte un mécanisme s'apparentant à un « mélange entre la jonglerie, le yo-yo, le diabolo, le bilboquet et le lasso ».

Inventé en 1987 par le physicien Larry Shaw (selon la légende, en jouant avec du fil dentaire et des écrous), l'Astrojax a été acquis par une société suisse, qui y a consacré un site communautaire.

L’Astrojax a été emmené dans l’espace par la NASA dans le cadre de son programme Toys in Space.

Le Powerball est un gyroscope combinant une sphère de la taille d'une balle de tennis et un rotor à l'intérieur.

C'est « à la fois d'un jouet, d'un instrument de fitness et d'un outil de rééducation » qui peut atteindre plus de 15000 tours par minute (rpm) soit 250 Hz.

• jouet : c'est avant tout un objet ludique, avec ses démonstrations et ses compétitions
• instrument de fitness : il sert pour les sports de raquette, l'escalade, les arts martiaux
• outil de rééducation : il est utile face aux syndromes du canal carpien, à l'arthrite, aux fractures

Tout cela démontre l'importance des rotations dans le ludique, si on peut dire.

Dans une entrée précédente ont été introduites les particules fermioniques (de matière) et bosoniques (d'interaction) dans le cadre du modèle standard.

Les hypothèses de base du modèle standard présentent une certaine "symétrie bosonique" : aucun des différents bosons n'ont de masse, et conséquemment, conformément à la théorie de la relativité restreinte, ils se déplacent tous à la vitesse de la lumière. Or en pratique, alors que le photon, particule d'échange de la force électromagnétique, n'a pas de masse, les bosons d'échange de la force faible, W et Z, en possèdent une. Pour expliquer cette brisure de symétrie^[1], les physiciens ont introduit le mécanisme de Higgs^[2] : dans ce cadre, il existe un champ, dit champ de Higgs électrofaible (champ scalaire de valeur moyenne non nulle dans le vide), susceptible d'octroyer une masse à une particule sans masse le traversant. La masse n'est pas générée par le champ de Higgs, mais transférée de lui à la particule alors qu'elle y était stockée sous forme d'énergie.

Or, selon le principe de la dualité onde-particule, au champ de Higgs peut être appariée une particule correspondante, dénommée boson de Higgs, qui permet d'expliquer la brisure de symétrie observée au travers d'un corpuscule plutôt que d'un champ.

Indirectement le boson de Higgs est responsable de l'existence de la masse des fermions.

C'est sur ce boson que se concentre la recherche scientifique pour étayer l'hypothèse du mécanisme de Higgs, et l'annonce de sa détection probable a été effectuée au CERN le 4 juillet dernier.