Comment comprendre et expliquer « la particule de Dieu »

Cette image non datée mise à disposition par le CERN montre un événement candidat typique comprenant deux photons de haute énergie dont l'énergie (représentée par des tours rouges) est mesurée dans le calorimètre électromagnétique de CMS. Les lignes jaunes sont les traces mesurées d'autres particules produites lors de la collision. Le volume bleu pâle montre le tonneau du calorimètre à cristal CMS. Sous les applaudissements et les ovations debout, les scientifiques du plus grand destructeur d'atomes au monde ont revendiqué la découverte d'une nouvelle particule subatomique le mercredi 4 juillet 2012, la qualifiant de 'conforme' au boson de Higgs recherché depuis longtemps - populairement connu sous le nom de 'particule de Dieu' - qui aide à expliquer ce qui donne à toute matière dans l'univers sa taille et sa forme. (AP Photo/CERN) USAGE ÉDITORIAL UNIQUEMENT - CRÉDIT OBLIGATOIRE -

Les journalistes adorent utiliser des mots comme « découverte » et « percée », mais les scientifiques grincent des dents devant de tels mots. Ils pourraient être particulièrement mal à l'aise avec l'expression 'The God Particle', un terme créé par le physicien lauréat du prix Nobel Léon Lederman comme un moyen d'expliquer comment fonctionne le monde subatomique - pas qui l'a créé.

Les scientifiques utilisent une expression différente, le boson de Higgs , et proposer des descriptions comme celle-ci Le directeur général du CERN, Rolf Heuer, a donné mercredi matin lors d'une conférence de presse près de Genève :

'La découverte d'une particule compatible avec le boson de Higgs ouvre la voie à des études plus détaillées, nécessitant des statistiques plus importantes, qui permettront de cerner les propriétés de la nouvelle particule, et est susceptible d'éclairer d'autres mystères de notre univers.'

Pas étonnant que les journalistes soient tentés de dire des choses comme 'Les scientifiques ont découvert la particule divine, la clé pour comprendre l'univers'.

Non pas encore.

La particule de Dieu

Lederman décrit la particule comme la chose qui, « je crois, orchestre la symphonie cosmique ».

Lederman a également expliqué comment il est venu par l'expression 'The God Particle'. Dans un article intitulé ' L'histoire de deux particules et le t-shirt ultime ,' il expliqua:

Ce boson est si central dans l'état actuel de la physique, si crucial pour notre compréhension finale de la structure de la matière, et pourtant si insaisissable, que je lui ai donné un surnom : la particule divine. Pourquoi Dieu Particule? Deux raisons. Premièrement, l'éditeur ne nous laisserait pas appeler
c'est la putain de particule, bien que cela puisse être un titre plus approprié, compte tenu de sa nature méchante et des dépenses qu'elle entraîne. Et deux, il y a un lien, en quelque sorte, avec un autre livre, beaucoup plus ancien…

Il faisait référence au livre biblique, Genèse 11 : 1-9, un passage qui, selon lui, évoque une époque où les gens partageaient une même langue et où la matière était symétrique. Ensuite, ça s'est compliqué.

Lederman était l'une des légions de scientifiques qui ont recherché cette particule qui pourrait expliquer comment les atomes obtiennent leur masse. D'une certaine manière, c'est un effort pour comprendre la plus petite chose, les particules subatomiques, afin que nous puissions comprendre la plus grande chose, l'univers.

Lederman a écrit sa propre version d'une Genèse 11 d'un nouveau genre dans laquelle il a imaginé ce jour, un jour où les scientifiques pourraient être en mesure d'annoncer qu'ils étaient sur le point de percer un mystère :

'Et l'univers entier était composé de plusieurs langues et de plusieurs discours. Et il arriva, comme ils s'en allaient de l'orient, qu'ils trouvèrent une plaine au pays de Waxahachie, et ils y habitèrent. Et ils se dirent l'un à l'autre : Allez, construisons un Collisionneur Géant, dont les collisions remontent peut-être à la nuit des temps. Et ils avaient des aimants supraconducteurs pour plier, et les protons en avaient pour briser.

Et le Seigneur descendit pour voir l'accélérateur que les enfants des hommes avaient construit. Et le Seigneur dit : Voici, le peuple ne confond pas mon confondant. Et le Seigneur soupira et dit. Allons, descendons, et là, donnons-leur la particule divine afin qu'ils voient à quel point l'univers que j'ai créé est beau.

— Le Tout Nouveau Testament, 11:1

Les mines terrestres du journalisme

Lorsque vous commencez à utiliser des mots comme God Particle, vous commencez à mélanger la théologie (un système de croyance) et la science, un système de faits prouvables qui peuvent être reproduits.

Lorsque vous utilisez des mots comme « découverte », vous impliquez que nous savons maintenant quelque chose que nous ne savions pas auparavant. Certains ont dit que trouver la particule de Higgs, c'est comme trouver une empreinte de dinosaure ; vous avez trouvé un vestige ou une piste, pas la CHOSE elle-même.

Mais soyons clairs, même les scientifiques impliqués dans ce travail pensent qu'ils sont très près de savoir quelque chose de grand et d'important.

Cette image non datée mise à disposition par le CERN montre un événement candidat typique comprenant deux photons de haute énergie dont l'énergie (représentée par des tours rouges) est mesurée dans le calorimètre électromagnétique de CMS. Les lignes jaunes sont les traces mesurées d'autres particules produites lors de la collision. Le volume bleu pâle montre le tonneau du calorimètre à cristal CMS. (AP Photo/CERN)

'Découverte' est un mot trompeur, cependant. Cette annonce ressemble plus à un suintement de compréhension qui dure depuis des décennies et qui s'est accéléré ces derniers mois.

Il y a quelques jours , des scientifiques américains ont déclaré qu'ils étaient sur le point de pouvoir dire qu'ils avaient trouvé la particule de Dieu. Proche mais pas tout à fait.

De retour en mars , des scientifiques américains ont rapporté à peu près la même chose, qu'après avoir étudié les données pendant plus de 40 ans, ils étaient sur le point de pouvoir dire qu'ils avaient isolé la particule de Dieu.

Six mois plus tôt, en décembre 2011, deux groupes européens avaient trouvé à peu près la même chose.

Mais cette semaine, les rapports saluent ce qui semblait être quelque chose de tout nouveau – une 'découverte'.

Un rapport disait, 'Les scientifiques d'aujourd'hui ont salué la découverte' capitale '...'

Le New York Times ont déclaré les scientifiques, 'ont découvert une nouvelle particule subatomique qui ressemble pour tout le monde à la le boson de Higgs , une clé potentielle pour comprendre pourquoi les particules élémentaires ont une masse et même pour l'existence de la diversité et de la vie dans l'univers.

Que cherchaient les scientifiques et qu'ont-ils trouvé ?

Commençons petit. Les particules subatomiques comme les électrons, les protons et les neutrons constituent les atomes. Les atomes forment des molécules. Les molécules s'agglutinent pour former des substances comme l'eau, le bois, les produits chimiques et le caoutchouc.

Ensuite, il y a ces choses que les physiciens appellent des bosons. Les bosons sont des particules telles que les photons, mais ils ne réagissent pas de la même manière que les autres particules. Ils semblent aider les autres particules à s'entendre. Les photons ne possèdent pas de masse, juste de l'énergie. D'autres particules, les protons par exemple, ont une masse.

Mais d'où viennent ces minuscules particules, les bosons ? Un scientifique du nom de Peter Higgs (d'où le boson de Higgs) a suggéré qu'il existe peut-être une particule clé avec laquelle d'autres interagissent. Si les scientifiques pouvaient comprendre cette particule, ils pourraient comprendre ce qui donne aux électrons, aux protons et aux neutrons leur masse, leur substance.

Nick Thompson de CNN a proposé cette analogie :

« Imaginez l'univers comme une fête. Des invités relativement inconnus à la fête peuvent passer rapidement dans la pièce sans être remarqués ; les invités plus populaires attireront des groupes de personnes (les bosons de Higgs) qui ralentiront alors leur mouvement dans la pièce.

« La vitesse des particules se déplaçant dans le champ de Higgs fonctionne à peu près de la même manière. Certaines particules attireront de plus gros amas de bosons de Higgs – et plus une particule attire de bosons de Higgs, plus sa masse sera grande.

Lorsque les scientifiques ont fait leur grande annonce cette semaine, ils ont fait très attention de ne PAS l'appeler une percée ou une découverte. Ils n'ont pas prétendu avoir trouvé le boson de Higgs, même si c'est clairement ce que tout le monde espère.

L'histoire du Wall Street Journal montre à quel point l'annonce a été faite avec précaution :

'Joe Incandela, porte-parole de l'une des expériences, a déclaré aux scientifiques du Centre européen de recherche nucléaire, ou CERN, que la nouvelle particule était définitivement un boson et le boson le plus lourd jamais trouvé. '

'Les implications sont très importantes et c'est précisément pour cette raison que nous devons être extrêmement diligents dans toutes nos études et recoupements.'

Le travail qui a produit l'annonce d'aujourd'hui est le produit des scientifiques du Grand collisionneur de hadrons , située à la frontière de la Suisse et de la France. Le collisionneur est un pipeline souterrain, une sorte d'hippodrome, dans lequel les scientifiques font exploser deux faisceaux de particules subatomiques appelées 'hadrons' - soit des protons, soit des ions plomb - l'un contre l'autre dans le but de les faire entrer en collision.

L'idée a toujours été qu'en écrasant les atomes ensemble, ils pourraient reproduire l'explosion dite du 'Big Bang' qui aurait pu se produire lorsque l'univers a commencé.

Les Américains sont impliqués dans cette entreprise de collisionneurs depuis des décennies. Mais l'année dernière, le ministère de l'Énergie a fermé le Tévatron du Laboratoire Fermi collision près de Batavia, dans l'Illinois, en raison de problèmes budgétaires.

Alors, pourquoi tout cela est-il important ?

(Un petit jeu de mots pour vous les geeks de la physique.)

La science des particules a des avantages tangibles, au-delà de l'explication du fonctionnement de l'univers.

Médicament utilise désormais la science des particules pour diagnostiquer et traiter le cancer. Les IRM, que vous pouvez trouver dans les grands hôpitaux du monde entier, utilisent la technologie des aimants supraconducteurs.

La sécurité intérieure utilise la physique des particules pour regarder à l'intérieur de grandes caisses d'expédition.

Le World Wide Web a été créé par 'le scientifique du CERN Tim Berners-Lee... pour donner aux physiciens des particules un outil pour communiquer rapidement et efficacement avec des collègues dispersés dans le monde dans les universités et les laboratoires'.

Le site du ministère de l'Énergie indique d'autres façons dont son supercollisionneur a touché nos vies :

• Stérilisation alimentaire
• Production d'isotopes médicaux
• Simulation de traitements contre le cancer
• Essais de fiabilité des armes nucléaires
• Scan des conteneurs maritimes
• Proposition de combinaison d'imagerie TEP et IRM
• Amélioration de la qualité sonore des enregistrements d'archives
• Traitement en parallèle
• Implantation ionique pour renforcer les matériaux
• Durcissement des époxydes et des plastiques
• Exploration de données et simulation
• Relations internationales
• Transmutation des déchets nucléaires
• Exploitation à distance d'installations complexes

Que pouvez-vous faire avec cette histoire

Donc, vous voulez puiser dans cette histoire et les yeux de votre éditeur roulent à l'arrière de sa tête. Et maintenant?

Tout d'abord, bien comprendre l'histoire. Ne surestimez pas l'annonce de cette semaine comme une nouvelle découverte révolutionnaire qui vient de se produire. Ne le jouez pas comme une discussion théologique parce que cela s'appelle la particule de Dieu.

Deuxièmement, traitez l'histoire avec sérieux. La physique des particules peut sembler trop intimidante pour que vous puissiez vous y attaquer. Mais les applications locales qui touchent le public sont tout autour de vous. Consultez le service de médecine nucléaire de votre hôpital local et la sécurité portuaire.

Troisièmement, comment vos universités locales sont-elles impliquées dans la découverte ? Dans quelle mesure les étudiants sont-ils enthousiastes à l'idée de vivre à une époque de découverte accélérée ? Discutez avec les meilleurs étudiants en sciences et demandez-leur ce qu'ils espèrent découvrir au cours de leur vie.

Quatrièmement, quel est l'état de l'enseignement scientifique dans votre partie des États-Unis ?

Je me demande si nous vivons à une époque où l'Amérique trouvera à nouveau des moyens d'investir dans de grandes idées comme un super collisionneur. Nous avons mis sous cocon le programme de la navette spatiale sans aucune idée de la suite. Ne serait-il pas agréable d'avoir une vision, un plan d'action et un financement pour ce que nous voulons apprendre et découvrir ensuite ? Demandez aux candidats au Congrès et à la présidence à ce sujet.

Je parie que vous avez des idées aussi. Partagez-les dans la section des commentaires.