Le prix Nobel Leon Lederman répond aux questions de Futura-Sciences

Du 29 au 30 janvier 2008 s'est tenue une série de manifestations à l'occasion de l'inauguration du Centre de microélectronique de Provence Georges Charpak (CMPCMP GC). Parmi l'assistance, on comptait pas moins de six prix Nobel de physique, dont Leon Lederman. Cet éminent scientifique est l'un des grands physiciensphysiciens expérimentateurs qui ont fait progresser de façon significative notre connaissance des particules élémentaires. Il a travaillé sur la violation de la parité dans la désintégration des mésons pipi et du muon et à la découverte de la particule upsilon : la première indication en faveur de l'existence du quark b.

Il est surtout connu pour avoir démontré, avec Jack Steinberger et Melvin Schwartz, que le neutrinoneutrino associé au muon n'était pas celui associé à l'électronélectron lors d'une désintégration bêtabêta, un élément clé pour la constructionconstruction du modèle standardmodèle standard des interactions électrofaibles. Auteur de plus de 300 publications, ce chercheur a dirigé 52 thèses et, en plus du prix Nobel de physique 1988, s'est vu décerner les prix Wolf et Enrico FermiEnrico Fermi. Leon Ledermann a été le directeur du Fermilab de 1979 à 1989.

En dehors du cercle des physiciens des hautes énergiesénergies, sa notoriété est assurée par un célèbre livre qu'il a co-écrit en 1993 avec Dick Teresi. Publié en français sous le titre Une sacré particule, celui-ci raconte avec beaucoup d’humour et d’impertinence la saga de la découverte des particules élémentaires et parle de la particule mythique du modèle standard : le boson de Higgsboson de Higgs.

Bien qu'intitulé en anglais « The god particule », en référence au rôle central dans la construction du monde que représente le boson de Higgs dans la théorie du modèle standard, le livre de Lederman se réclame clairement du courant issue de la philosophie de Démocrite. Il n'hésite pas à critiquer ouvertement les connexions douteuses, mises en avant par certains physiciens, entre physique moderne et philosophie orientale.

Le grand public connaît aussi Leon Lederman pour le programme d'« alphabétisation scientifique » pour enfants et adultes baptisé Hands on, largement basé sur l'enseignement des sciences et de l'esprit scientifique à partir d'une pratique active de l'expérimentation et de l'observation. Adapté en France par le prix Nobel Georges CharpakGeorges Charpak, l'astrophysicienastrophysicien Pierre Léna et l'académicien Yves Quéré celui-ci et devenu célèbre sous le nom de La Main à la Pâte.

Ce grand scientifique nous fait part de ses réflexions sur les promesses actuelles de la physique.

Crédit : Fermilab

« J'ai un peu de mal à comprendre pourquoi certains théoriciens sont aussi fascinés par la supersymétriesupersymétrie »

Futura-Sciences : Le LHC va bientôt produire ses premiers faisceaux de particules cette année. Sauf surprises, il faudra bien sûr attendre 2009, voire 2010, pour que les premières analyses des données obtenues fournissent d'éventuelles découvertes. Pensez-vous qu'on verra alors le boson de Higgs ?

Leon Lederman : C'est tout à fait possible mais le Tevatron, l'accélérateur de particules du Fermilab, pourrait bien faire cette découverte avant le LHCLHC. Quoique cela me semble peu probable maintenant. On ne sait d'ailleurs pas très bien si on verra un seul boson de Higgs ou plusieurs. On pourrait avoir quelques surprises.

Futura-Sciences : On pourrait découvrir que le Higgs n'est pas une particule fondamentale mais qu'elle est composite par exemple ?

Leon Lederman : Oui...

Futura-Sciences : Quand vous parlez de plusieurs Higgs, on sait que c'est une prédiction du modèle standard supersymétrique minimal (MSSM). Il y a deux bosons de Higgs chargés dans celui-ci. Vous pensez donc que l'on pourrait découvrir la supersymétrie avec les détecteurs Atlas et CMSCMS du LHC ?

Leon Lederman : Tout à fait, mais je dois dire que j'ai un peu de mal à comprendre pourquoi certains théoriciens sont aussi fascinés par cette symétrie et lui accorde autant de crédit.

Futura-Sciences : On envisage aussi, mais c'est très spéculatif, la mise en évidence de dimensions spatiales supplémentaires avec le LHC. Il y a certaines formulations de la théorie des cordesthéorie des cordes et des théories de Kaluza-Klein qui font ce genre de prédiction à basses énergies.

Leon Lederman : Pourquoi pas, cela pourrait bien arriver.

Futura-Sciences : Imaginons maintenant que l'on ne trouve rien de nouveau, à part probablement le boson de Higgs. Il deviendra alors difficile de demander aux gouvernements le financement d'une machine plus puissante que le LHC. Ne craignez vous pas que ce sera alors la fin de la physique des particules élémentairesphysique des particules élémentaires ?

Leon Lederman : Non, je ne crois pas, il n'y a pas de raison d'être aussi pessimiste ! Il y a beaucoup de données disponibles au moyen de l'astrophysiqueastrophysique. Je pense en particulier aux observations qui sont connectées aux problèmes de la matière noire et de l’énergie noire.