Ce projet a été réalisé dans le cadre du cours PHY-3501 Physique des particules, donné à l'Université Laval à l'hiver 2013 par Luc Marleau. L'intégralité du travail est disponible ici.

Au courant de la dernière année, la découverte du boson de Higgs au CERN a créé un grand engouement médiatique. La physique derrière le mécanisme menant à son émergence est toutefois restée très mystérieuse pour le commun des mortels. Ce travail a donc pour but de mener à une compréhension élémentaire du mécanisme de Higgs pour le mortel un peu moins commun qui possède déjà une certaine base en physique. Bonne lecture!

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Introduction

Le modèle standard de la phyique des particules représente, dans le grand domaine de la physique, une des théories modernes la plus neuve et la plus changeante. C'est un sujet chaud qui nous amène à la limite de la compréhension humaine sur l'univers. En utilisant une terminologie tirée de Thomas Kuhn, on pourrait même dire que notre modèle n'est pas encore tout à fait mature, de par la mutliplicité des différentes théories permettant d'expliquer les lacunes du modèle standard. Parmi ses lacunes se trouvait jusqu'à récemment le problème du bris de symétrie qui se produit dans les interactions électrofaibles puique les bosons W et Z ont une masse. Un mécanisme permettant d'introduire la masse à toutes les particules tout en conservant l'invariance de jauge a été proposé par Higgs, Brout, Englert, Guralnik, Hagen, Kibble. C'est le mécanisme BEHHGK, communément appelé le mécanisme de Higgs. L'intérêt de cette théorie est qu'elle postule l'existence d'une nouvelle particule, le boson de Higgs. Or le 14 mars 2013, le CERN a annoncé avoir découvert une particule scalaire qui ressemblerait beaucoup au boson de Higgs. Nous nous proposons donc, pour bien comprendre le sujet le plus chaud de la physique moderne, de faire un tour d'horizon du mécanisme de Higgs. Nous donnerons d'abord toutes les notions nécessaires à la compréhension du phénomène, pour passer au mécanisme lui-même, puis à la détection du fameux boson.
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