François Englert et Robert Brout ont découvert avec Peter Higgs un mécanisme essentiel pour doter les particules d'une masse. Ce mécanisme, dit de Brout-Englert-Higgs, implique l'existence d'un champ avec des bosons associés. Le boson de Higgs, qu'il est maintenant plus correct d'appeler le boson de Brout-Englert-Higgs, a finalement été découvert au Cern. Mais les travaux d'Englert et Brout vont bien au-delà. Comme l'a expliqué à Futura-Sciences le physicien Jean Orloff, qui a côtoyé les deux hommes pendant des années et a même obtenu son doctorat sous la direction de François Englert, ils concernent aussi la physique des trous noirs et la cosmologie. Nous republions son interview à l'occasion des 10 ans de la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs au Cern le 4 juillet 2012.
La découverte du boson de Higgs, qu'il convient mieux d'appeler boson de Brout-Englert-Higgs (BEH), a été très médiatisée. On l'a parfois présenté à tort comme le responsable de la masse de la matière. Mais en réalité, il n'a rien à voir avec celles des protons et des neutrons qui constituent les noyaux des atomes composant les étoiles, les planètes et notre propre cerveau, et qui portent très majoritairement la masse de la matière ordinaire. De plus, ce n'est pas tant le boson de Brout-Englert-Higgs que le champ associé qui permet d'expliquer la masse de certaines particules élémentaires. Ce champ, partout présent dans l'univers observable, a été proposé par plusieurs théoriciens dans les années 1960. Mais de nos jours, il est associé aux noms des physiciens Peter Higgs, François Englert et Robert Brout, via le mécanisme de Brout-Englert-Higgs (BEH).
Ce mécanisme a été utilisé par Steven Weinberg et Abdus Salam pour doter d'une masse des cousins du photon dans leur théorie unifiée des forces électromagnétique et nucléaire faibles. Ces bosons, appelés W et Z, ont été découverts au Cern au début des années 1980, ce qui a définitivement validé la théorie électrofaible. On pense que le champ de BEH doit aussi donner une masse aux électrons, aux neutrinos et aux quarks. Si tel est bien le cas, sans le champ et le mécanisme de BEH, les électrons seraient sans masse et ne pourraient pas se lier aux noyaux pour faire des atomes. Ce qui est sûr, en revanche, c'est que les bosons W sont responsables des processus de radioactivité bêta qui font briller le Soleil lorsqu'il fabrique de l'hélium et du deutérium.
Les travaux de François Englert et Robert Brout se sont donc retrouvés au cœur de ce que l'on appel...
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