The basics of the Higgs boson - Dave Barney and Steve Goldfarb

Les rudiments du boson de Higgs - Dave Barney et Steve Goldfarb

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Traducteur: Romain CHION Relecteur: Elisabeth Buffard

So two guys walk into a bar.

Deux hommes entrent dans un bar.

Really?

No, seriously.

Vraiment ?

Non, sérieuseument,

Two guys walk into a bar,

deux hommes entrent dans un bar,

an ice cream bar:

un glacier :

Dave, a physicist working on the Large Hadron Collider at CERN,

Dave, un physicien travaillant sur le Grand collisionneur de hadrons au CERN,

the European laboratory for particle physics,

le laboratoire Européen pour la physique des particules,

and Steve, a blues singer.

et Steve, un chanteur de blues.

"Dave, how's it going?"

« Dave, comment ça va ? »

"Steve, good to see you!"

« Steve, ça fait plaisir de te voir ! »

"Two scoops of chocolate almond for me."

« Deux boules de chocolat aux amandes pour moi. »

"Vanilla shake."

« Milkshake à la vanille. »

"Hey, I just saw something about the LHC on TV.

« Eh, je viens juste de voir un truc sur le LHC à la télé.

You guys found bozo in your detector?"

Vous avez trouvé Bozo le clown dans votre détecteur ? »

"Well, not exactly.

« Hum, pas exactement.

We found a boson,

Nous avons trouvé un boson,

probably the Higgs boson."

probablement le boson de Higgs. »

"What's that?"

« Qu'est-ce que c'est ? »

"It's a particle."

« C'est une particule. »

"Don't you find particles all the time?"

« Vous ne trouvez pas tout le temps des particules ? »

"Yes, but this one means

« Oui, mais celle-ci implique

that the Higgs field might really exist."

que le champ de Higgs existe peut-être vraiment. »

"Field? What field?"

« Champ ? Quel champ ? »

"The Higgs field.

« Le champ de Higgs.

It's named after Peter Higgs,

Nommé en référence à Peter Higgs,

although many others contributed to the idea.

bien que beaucoup d'autres aient contribué à l'idée.

It isn't a field, like where you grow corn,

Ce n'est pas un champ où on fait pousser du maïs,

but a hypothetical, invisible kind of force field

mais un champ de force, hypothétique et invisible,

that pervades the whole universe."

qui imprègne l'univers tout entier. »

"Hmmmm, okay.

« Hmmmm, d'accord.

If it pervades the whole universe,

S'il imprègne tout l'univers,

how come I've never seen it?

comment ça se fait que je ne l'ai jamais vu ?

That's a bit strange."

C'est un peu étrange. »

"Well, actually, it's not that strange.

« En fait, ce n'est pas étrange,

Think of the air around us.

Pense à l'air autour de nous,

We can't see it or smell it.

On ne peut pas le voir ni le sentir.

Well, perhaps in some places we can.

Bon, à certains endroits, peut-être, on peut.

But we can detect its presence with sophisticated equipment,

Mais on peut détecter sa présence avec un équipement sophistiqué,

like our own bodies.

comme nos propres corps.

So the fact that we can't see something

Donc le fait qu'on ne peut pas voir une chose

just makes it a bit harder to determine

ne fait que rendre un peu plus difficile de déterminer

whether its really there or not."

si elle est vraiment là ou pas. »

"Alright, go on."

« D'accord, continue. »

"So, we believe this Higgs field is all around us,

« Donc, nous pensons que ce champ de Higgs est tout autour de nous,

everywhere in the universe.

partout dans l'univers.

And what it does is rather special -

Et ce qu'il fait est plutôt singulier -

it gives mass to elementary particles."

il donne une masse aux particules élémentaires. »

"What's an elementary particle?"

« C'est quoi une particule élémentaire ? »

"An elementary particle is what we call

« Une particule élémentaire est le nom qu'on donne

particles that have no structure,

aux particules sans structures,

they can't be divided,

qui ne peuvent être divisées,

they're the basic building blocks of the universe."

les blocs fondamentaux de construction de l'univers. »

"I thought those were atoms."

« Je croyais que ça, c'était les atomes. »

"Well, atoms are actually made of smaller components,

« En fait, les atomes sont constitués d'éléments plus petits,

protons, neutrons, and electrons.

protons, neutrons et électrons.

While electrons are fundamental particles,

Alors que les électrons sont des particules élémentaires,

neutrons and protons are not.

les neutrons et protons ne le sont pas.

They are made up of other fundamental particles called quarks."

Ils sont fait d'autres particules appelées les quarks. »

"Sounds like Russian dolls.

« On dirait des poupées russes.

Does it ever end?"

Ça ne s'arrête jamais ? »

"Actually, we don't really know.

« En fait, on ne sait pas vraiment.

But our current understanding

Mais notre compréhension actuelle

is called the Standard Model.

est appelée le modèle Standard.

In it, there are two types of fundamental particles:

On y distingue deux types de particules élémentaires :

the fermions, that make up matter,

les fermions, qui constituent la matière,

and the bosons, that carry forces.

et les bosons, qui distribuent les forces.

We often order these particles

On classe souvent ces particules

according to their properties, such as mass.

selon leurs propriétés, telles que la masse.

We can measure the masses of the particles,

On peut mesurer la masse des particules,

but we never really knew where this mass came from

mais on n'a jamais vraiment su d'où venait cette masse

or why they have the masses they do."

ou pourquoi elles ont les masses qu'elles ont. »

"So how does this Higgs field thing explain mass?"

« Alors comment cette chose de Higgs explique la masse ? »

"Well, when a particle passes through the Higgs field,

« Et bien quand une particule passe à travers un champ de Higgs, »

it interacts and gets mass.

elle interagit et obtient une masse.

The more it interacts, the more mass it has."

Plus elle interagit, plus elle obtient de masse. »

"OK, I kind of get that, but is it really that important?

« D'accord, je crois que j'ai compris, mais est-ce vraiment si important ? »

I mean, what if there were no Higgs field?"

Je veux dire, et s'il n'y avait pas de champ de Higgs ? »

"If there were no Higgs field,

« S'il n'y en avait pas,

the world wouldn't exist at all.

le monde n'existerait pas.

There would be no stars, no planets, no air, no anything,

Il n'y aurait ni étoiles, ni planètes, ni air, ni rien du tout,

not even that spoon or the ice cream you're eating."

même pas cette cuillère ni cette glace que tu es en train de manger. »

"Oh, that would be bad.

« Oh, ça serait dommage.

Okay, but where does this Higgs boson fit into things?"

D'accord, mais où est-ce que ce boson de Higgs se situe-t-il ? »

"Alright, now, you see the cherry in my shake?"

« D'accord, tu vois la cerise dans mon milkshake ? »

"Can I have it?"

« Je peux l'avoir ? »

"No, not yet. We have to use it as an analogy first."

« Non, pas encore. On va d'abord devoir l'utiliser comme analogie. »

"Oh, right, the cherry's the Higgs boson."

« Oh, d'accord, la cerise est le boson de Higgs. »

"No, not quite.

« Non, pas du tout.

The cherry is a particle moving through the Higgs field, the shake.

La cerise c'est la particule qui se déplace dans le champ de Higgs, le milkshake.

The shake gives the cherry its mass."

Le milkshake donne à la cerise sa masse. »

"I get it. Okay, so the molecules of the shake are the Higgs bosons!"

« J'ai compris. Les molécules du milkshake sont les bosons de Higgs ! »

"Well, you're getting closer.

« Eh bien, tu te rapproches.

It takes an excitation of the Higgs field

Il faut une excitation du champ de Higgs

to produce the Higgs boson.

pour produire le boson de Higgs.

So, for example, if I were to add energy

Donc par exemple, si on ajoutait de l'énergie

by, say, dropping this cherry in the shake,"

en laissant tomber la cerise dans le milkshake »

"Ah, then the drops that spill on the bar

« Donc les goutes renversées sur le bar

are the Higgs bosons."

sont les bosons de Higgs. »

"Almost! The splash itself is the Higgs boson."

« Presque ! L'éclaboussure elle-même est le boson de Higgs. »

"Are you serious?"

« T'es sérieux ? »

"Well, that's what quantum mechanics teaches us.

« Et bien, c'est ce que nous apprend la mécanique quantique.

In fact, all particles are excitations of fields."

En fait, toute particule est une excitation d'un champ. »

"Okay, right. Well, I kind of see why you like particle physics,

« Je vois pourquoi tu aimes la physique des particules,

it's quite cool,

c'est plutôt cool,

strange, but cool."

bizarre, mais cool. »

"Yeah, you could call it a bit strange,

« Ouais, tu peux appeler ça bizarre,

it's not like everyday life.

ce n'est pas comme la vie de tous les jours.

The Higgs boson is an excitation of the Higgs field.

Le boson de Higgs est une excitation du champ de Higgs.

By finding the Higgs boson,

En découvrant le boson de Higgs,

we know that the Higgs field exists."

on sait que le champ de Higgs existe. »

"Right. So now you found it,

« D'accord. Donc maintenant que vous l'avez trouvé,

we know this Higgs field exists.

on sait que le champ de Higgs existe.

You must be done.

Tu dois avoir fini.

Is there anything left of particle physics?"

Qu'est-ce qu'il reste dans la physique des particules ? »

"Actually, we've just begun.

« En fait, ce n'est que le début.

It's a bit like, you know, when Columbus thought

C'est un peu comme quand Colomb pensait

he had found a new route to India.

avoir trouvé une nouvelle route vers l'Inde.

He'd, indeed, found something new,

Oui, il a bien trouvé quelque chose de nouveau,

but not quite what he was expecting.

mais pas vraiment ce qu'il attendait.

So, first, we need to make sure that the boson we found

Donc maintenant, on doit être sûr que le boson qu'on a trouvé

is actually the Higgs boson.

est bien le boson de Higgs.

It seems to fit, but we need to measure

Ça semble correspondre, mais on doit mesurer

its properties to be sure."

ses propriétés pour être sûr. »

"How'd you do that?"

« Et comment tu ferais ça ? »

"Take a lot more data.

« Obtenir beaucoup plus de données.

This new boson lives for only a very short time

Ce nouveau boson ne vit que pour une très courte durée

before it breaks down or decays

avant qu'il ne se décompose ou se désintègre

into lighter, more stable particles.

en des particules plus petites, plus stables.

By measuring these particles,

En mesurant ces particules,

you learn about the properties of the boson."

on peut en apprendre beaucoup sur les propriétés du boson. »

"And what exactly are you looking for?"

« Et qu'est-ce que vous recherchez exactement ? »

"Well, the Standard Model predicts how often

« Et bien le Modèle Standard prédit la fréquence

and in what ways the Higgs boson would decay

et comment le boson de Higgs se désintègrera

to the various, lighter particles.

en diverses particules plus légères.

So we want to see if the particle we have found

Donc on veut voir si la particule qu'on a trouvé

is the one predicted by the Standard Model

est celle prédite par le Modèle Standard

or if it fits into other possible theoretical models."

ou si elle cadre avec d'autres modèles théoriques. »

"And if it fits a different model?"

« Et si elle cadre avec un autre modèle ? »

"That would be even more exciting!

« Ça serait encore plus excitant ! »

In fact, that's how science advances.

En fait, c'est comme ça que la science avance.

We replace old models with new ones

On remplace les anciens modèles par les nouveaux

if they better explain our observations."

s'ils expliquent mieux nos observations. »

"Right, so it seems like finding this Higgs boson

« Donc il semble que trouver ce boson de Higgs

gives a direction for exploration,

donne une direction d'exploration,

a bit like that Columbus guy heading west."

un peu comme Colomb allant vers l'Ouest. »

"Exactly! And this is really just the beginning."

« Exactement! Ce n'est vraiment que le début. »