Physique des Particules auprès des accélérateurs LHC et ILC
En accomplissant une étape de plus vers une modélisation unifiée de toutes les forces fondamentales, S. Glashow, S. Weinberg et A. Salam emboîtaient le pas de Newton, Maxwell, Einstein et beaucoup d'autres qui s'étaient inscrits dans leur élan vers une théorie s'appliquant partout qui corrobore l'observation que notre Univers est né d'un événement unique, compact et causal dans un espace homogène.
Dès lors la recherche en physique des particules n'a eu de cesse que de vérifier les prédictions de cette nouvelle théorie. Pour l'essentiel, les plus grands programmes (SPS, Tevatron, LEP, HERA, LHC ...) mirent le cap sur les nouveaux phénomènes : les courants neutres, les bosons W & Z et le boson de Higgs, Englert et Brout.
Aujourd'hui, ces phénomènes sont pratiquement tous devenus standard. Seul le boson de Higgs manque à l'appel. Toutes les données recueillies jusqu'ici portent à croire que le boson de Higgs standard devrait avoir une masse inférieure à 190 GeV à 95% de niveau de confiance. Sa recherche reste l'objectif principal du programme LHC, de son expérience ATLAS. Poussé dans ses retranchements aux énergies extrêmes, le modèle standard semble souffrir d'instabilité, de divergences de calcul. N'aurions-nous pas alors besoin d'une symétrie plus vaste afin d'éliminer ou d'adoucir la contribution de certains processus aux plus hautes énergies ? N'aurions-nous pas besoin de plus de particules élémentaires ? De partenaires supersymétriques aux constituants élémentaires actuels, dont l'un d'entre-eux au moins pourrait être stable et n'interagirait que faiblement avec la matière ordinaire ? S'il en est ainsi, nous pourrions observer sur ATLAS un boson de Higgs chargé qui du fait de sa masse se couplerait aisément avec un quark top.
En dépit de son extraordinaire potentiel de découverte, le LHC pourrait ne pas avoir toute la précision requise pour étudier en détails les modes de désintégration d'un boson de Higgs - même s'il le découvre. Le projet ILC (International Linear Collider) visera à palier ces lacunes par des mesures de précision effectuées dans des collisions électron-positron à très haute luminosité entre 90 et 1000 GeV.
