Les écrans de contrôle du détecteur CMS (crédit : Cern)
Quel est le sens du mystérieux signal observé au LHC en 2015 et rendu public le 15 décembre dernier ? Est-ce le signe qu’une nouvelle particule inconnue a commencé à se manifester au sein des détecteurs géants du Cern ? Ou bien s’agit-il d’une simple fluctuation statistique des données sans la moindre signification physique ? Pour l’heure, il est impossible de répondre. Et seule l’analyse de données supplémentaires permettra de conclure. Dans le meilleur des cas d’ici l’été. A moins que la nature ne se montre spécialement joueuse, s’ingéniant à brouiller les cartes.
Le meilleur des cas correspond naturellement à celui où l’excès observé constituerait le début d’un véritable signal. Un simple doublement des données par rapport à celles enregistrées l’année dernière permettrait alors d’annoncer une découverte. Ce qui, au train où vont les choses, pourrait advenir courant juillet, voire dès le mois de juin.
A l’inverse, si le signal rendu public avant Noël s’avérait n’être qu’un mirage, il faudrait sans doute plus qu’un doublement des données pour pouvoir l’affirmer. En effet, même en admettant que les données de 2016 ne contiennent aucune trace de l’excès à 750 GeV, l’addition des données de 2015 et 2016 continuerait de faire apparaître un petit quelque chose laissant croire à la possibilité d’un signal.
Les physiciens devront peut-être patienter au-delà de 2016 pour annoncer une révolution… ou rien du tout
Certes, comme l’indique un expérimentateur, « si on augmente la statistique d’un facteur deux et que le signal observé diminue, c’est presque mort… » Mais tout est dans le presque. Car deux autres cas sont possibles. Imaginons que véritable signal il y ait, mais que celui-ci se soit manifesté en 2015 associé à une légère fluctuation positive. Dans ce cas, l’ajout de données supplémentaires devrait voir sa signifiance statistique augmenter, mais à un rythme moindre que ne le laisse présager les informations collectées l’année dernière. Et ce, d’autant plus qu’il faut également envisager la possibilité d’une fluctuation basse d’un véritable signal dans le lot de données à venir !
Comme le précise une autre spécialiste, « la seule façon de distinguer les trois dernières possibilités est tout simplement d’accumuler plus de données qu’un simple doublement par rapport à 2015. » Combien exactement ? D’aucuns avancent qu’un facteur 10 sera peut-être nécessaire, ce qui pourrait alors conduire les physiciens du Cern à devoir patienter au-delà de 2016 pour annoncer une révolution… ou rien du tout.
« Personnellement, j’aimerais bien que l’on puisse annoncer une conclusion définitive au plus tard lors de la Conférence internationale de physique des hautes énergies qui se tiendra du 3 au 10 août à Chicago », confie un responsable de l’expérience CMS. Et d’ajouter, stoïque : « Mais l’échelle de temps des physiciens n’est pas celle des médias. Nous savons ce que nous avons à faire et sommes parfaitement capables d’attendre plus longtemps s’il le faut. » Sans doute. Même si, comme le confie l’une de ses collègues, « à la vérité, on balise tous de voir ce truc disparaître !! »
— Mathieu Grousson
Mathieu Grousson est un journaliste collaborateur de Science & Vie spécialiste de la physique fondamentale. Suivez son blog “Particule X” :
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