Le boson de Higgs et l'origine de la masse (5 niveaux d'explication)
Vložit
- čas přidán 10. 06. 2024
- Dans cette vidéo, j'explique les phénomènes de brisure spontanée de symétrie et de mécanisme de Higgs, et nous voyons comment cela permet de donner une masse à des particules dans le contexte de la théorie des champs. Je parle aussi un peu des aspects expérimentaux et de l'histoire de la découverte.
J'ai essayé de structurer cette vidéo en 5 niveaux de difficulté :
00:00 Début
04:03 Niveau 1 : historique et idées générales
29:30 Niveau 2 : brisure spontanée de symétrie
42:30 Niveau 3 : théorie des champs, masse et brisure de symétrie
1:12:00 Niveau 4 : brisure de l'invariance de jauge et masse des bosons de jauge
1:32:30 Niveau 5 : Yang-Mills, modèle standard et mécanisme de Higgs
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Références :
- Particle data group, "Status of Higgs Boson Physics" ( pdg.lbl.gov/2020/reviews/rpp2... )
- Peskin et Schroeder, "An Introduction to Quantum Field Theory" - Věda a technologie
![Eminem - Houdini [Official Music Video]](http://i.ytimg.com/vi/22tVWwmTie8/mqdefault.jpg)
On en veut toujours plus !😊 Merci beaucoup pour votre travail ! En tant qu’étudiant en master de physique c’est à la fois motivant et instructif 🎉
Moi aussi je confirme ça
Un grand merci pour cette superbe vidéo ! J'adore le format
Cool, merci beaucoup!
Bonjour M. Bourget,
Je vous remercie de faire ces vidéos ! 😀Voici des années que j'essaye de comprendre le modèle standard, mais que je me bute, soit à des textes trop techniques écrits pour des gens sortant de M2 de physique (ce qui n'est pas mon cas : je suis mathématicien), soit à des vulgarisations qui s'arrêtent à peu près toujours au même endroit avant de pouvoir rentrer dans les détails techniques, ce qui est très frustrant… 😑 Grâce à cette vidéo j'ai enfin pu me faire une idée honnête de la théorie électrofaible et du mécanisme de Higgs, et mieux comprendre la notion de masse et celle de théorie de jauge du même coup, ce qui est presque encore mieux ! 😎
Donc, même si votre public n'est pas très fourni et ne le sera sans doute jamais (vu le niveau de technicité requis), vous faites œuvre utile : car vous ajoutez avec vos vidéos un barreau trop souvent manquant dans l'échelle qui permet à quelqu'un partant d'une culture scientifique générale de monter vers la compréhension de la physique des particules ! (et ce, sans devoir s'inscrire à un semestre universitaire en physique, s'entend). Et en plus votre cours est bien préparé et clair (et vous avez une calligraphie fort élégante, aussi, même si c'est moins essentiel 😊), ce qui optimise l'effort à consacrer à sa compréhension 😀 : bref ; merciiii ! 😁
Merci beaucoup pour tous ces compliments, savoir que les vidéos sont utiles m'encourage à continuer !
Arf que je regrette de n'avoir eu d'intérêt pour la physique 10 ans après mon diplôme, tout cela est passionnant et expliqué avec beaucoup d'andragogie, merci encore !
très bonne idée, l'explication à 5 niveaux
c'est très rafraichissant d'avoir affaire a une personne d'un tel niveau de pédagogie et passionné. Félicitation
Merci beaucoup !
J'ai pas encore vu. Je sais que je la verrai un soir. Un pouce pour encourager la physique en Français.
Bravo et merci d'avance
Merci! Oui la question de la langue de pose de façon récurrente, je pense aussi que c'est bien de faire du contenu en français, même si ça restreint le public forcément...
Merci pour cette exposé dense mais supra intéressant :) et pour ma part j'ai beaucoup mieux compris ce que cachait ce bosons de Higgs et les enjeux de sa découverte ... et j'aime beaucoup ce format aussi
Vous êtes Le Meilleur Antoine ; comme d'habitude ;) super.
Merci beaucoup!
Excellente vidéo, comme d'habitude. Ce format plus court permet de la voir en une heure en x2, c'est bien aussi de temps en temps. Et la structuration en niveau, comme je l'ai déjà vu en physique mais aussi en théorie musicale par exemple, permet un brossage du tableau d'ensemble puis un zoom sur les détails qui est très agréable ! 👍☺
Merci, je suis content que le format te plaise! Bon c'est pas forcément facile de le faire sans interlocuteur, il faudrait que je trouve des partenaires comme sur la chaîne Wired !
x2 !? 1,5 ok… Mais 2 c’est insupportable O.o
@@GrothenDitQue j'avoue que ça me semble extraordinaire également! Je mets parfois en 1,25 mais pas plus !
À force de consommer des heures et des heures de productions des CZcamsurs francophones et anglophones, le x2 devient vite indispensable, sinon on manque d’heures dans la journée ! 😅
@@aboveskyphysics Ah mais de l’indispensabilité je ne doute nullement… Mais de l’insupportabilité non plus, ce qui conduit sans alternative possible à réduire sa consommation, contraint·e et forcé·e! 🤷♂️
J'aime beaucoup le nouveau format. Félicitation !
Une vidéo (comme toujours) incroyablement pédagogique... et presque philosophique quand on touche aux lois de l'Univers. Merci beaucoup
Merci beaucoup! La prochaine sera dans pas trop longtemps :)
Je trouve vraiment très bien ce format avec différents niveaux d'explication. D'abord, parce que comme ça il y en a pour tout le monde. Ensuite, parce que la progression permet finalement d'améliorer son niveau de compréhension (dans mon cas personnel, je n'aurais rien capté du tout au niveau 5 s'il avait été directement abordé, mais les quatre précédents me permettent de le suivre globalement, même si dans le détail mathématique je ne saisis pas tout). Une expérience à renouveler !
Merci, oui c'est évidemment un autre but des niveaux précédents que de permettre de mieux comprendre les suivants, tout est lié :) content que ça plaise en tout cas, je referai ça à l'avenir!
@@antoinebrgt Super ! Merci beaucoup (et pour le reste aussi, même si je n'arrive pas à tout suivre).
Vraiment un sujet trés intéressant
La prochaine fois activer svp les sous titre
Merci! Tu veux dire les sous-titres automatiques? Je pense qu'ils ne sont pas très bons pour ce genre de contenu technique...
Merci pour tous ce que vous faites pour nous
Merci beaucoup pour cette chaîne unique et ces vidéos incroyables ! Vous réussissez à rendre comprehensible des sujets sans éluder leurs aspects mathématiques. Cela donne une ouverture, un nouvel angle d'approche et envie d'aller encore plus loin. Aimant les maths et la physique depuis longtemps, j'aurais adoré que l'on m'explique les choses comme cela pendant mes études scientifiques 😉
Merci beaucoup !
Merci pour ton travail Antoine !
Merci!
Super cours merci ! Surtout continuer comme cela...humain, pédagogique , gratuit et intelligent ! Eruca un sociologue passionné de physique ! CENABUM .
Toujours excellent merci pour ton travail, le format est très bon je trouve, c'est très plaisant. bonne chance pour la suite !
Merci, je referai ce format alors!
Merci, je referai ce format alors!
Super format 👍🏻
Supraconducteur d'intelligence ! Merci
Et je voudrais souligner la beauté de ta calligraphie qui est à la mesure de la beauté du sujet (lisibilité inverse des médecins Lis = 1/medic)
Bravo pour la performance de présenter simplement la complexité !
Merci pour ton commentaire élogieux!
Très bonne vidéo !
Excellent somnifère !
merci monsieur 🧞
La meilleure notif
Une nouvelle vidéo incroyable pour changer ! Penses - tu faire un jour une vidéo complète sur la théorie de Gallois ?
Peut-être un jour, c'est pas prévu pour immédiatement mais oui c'est un bon sujet! Il faudra que je prépare cependant car je ne maîtrise pas toutes les subtilités...
Merci beaucoup pour ce travail et on en veut toujours plus hhh. Moi, j'aimerais bien comprendre le mécanisme CKM prochainement si possible.
Je ferai sans doute la chromodynamique un jour, à ce moment j'en parlerai, mais c'est pas prévu pour tout de suite!
Super 👍👍👍👍👍
Merci !, Antoine
Merci pour ce très bon travail. Le passage entre l'acculturation au sujet (avec en point d'orgue, la BSS) jusqu'à aboutir à l'expertise de fond est superbement bien amené. On en redemande !
Merci beaucoup pour ce commentaire encourageant, je referai des vidéos de ce genre à l'avenir!
Merci.
Bonjour! Merci pour ce très beau travail :) Je m'intéresse à la production de vidéo un peu comme les votre et je me demandais quels étaient vos outils (notamment pour la prise de son, le montagne et votre "tablette graphique")
Merci infiniment
Merci pour le commentaire ! Pour les détails techniques, j'ai tout montré dans ma vidéo FAQ, disponible sur la chaîne, je vous laisse regarder !
Bonjour Antoine,
Merci et bravo pour cette vidéo sur le boson de Higgs aussi agréable à suivre que toutes les précédentes !
Sans vouloir te surcharger de travail, je me permets de te demander si tu penses avoir la possibilité de nous proposer prochainement une vidéo sur l' équation de DIRAC et son interprétation par DIRAC qui l'a mené au positron, à l'anti-matière et au spin ! (selon Etienne KLEIN les quatre années de 1928 à 1931 sont un chef d' oeuvre historique de la science !) Dans une vidéo précédente (celle sur les champs quantiques je crois) tu nous disais que cette équation de DIRAC était encore "classique" et pas encore vraiment "quantique" comme l'est l'électrodynamique quantique des années 40 et 50.Cela m'a véritablement questionné car déjà l'équation de SCHRODINGER est en général mentionnée comme quantique puisque à la base de la mécanique quantique non relativiste ! ... ?
Merci encore et meilleures salutations.
Damien
(Je t'avais contacté déjà une fois l'automne dernier par message linkedin auquel tu m'avais sympathiquement répondu)
Merci pour ton message ! Concernant les différentes équations, il faut en effet distinguer deux sens au mot classique / quantique. Les équations de Schrödinger et de Dirac sont "quantiques" dans le sens où elles font intervenir la constante de Planck, mais ce sont des équations que l'on peut traiter "classiquement" du point de vue de la théorie des champs. Je pense que c'est de ça que je parlais dans le live.
Mais en effet j'ai pour projet de parler un jour des spineurs et des fermions, et ce sera l'occasion de développer l'équation de Dirac, l'anti-matière, etc !
Une belle et heureuse année 2023 a Toi ainsi qu'a tout les followers, je dirai même adeptes 👽😎🙏 de Scientia Egregia.
Merci beaucoup pour cette vidéo, aurais tu des livres à conseiller pour approfondir la physique abordée dans cette vidéo, des livres sur la théorie quantique des champs ?
J'ai mis quelques références en description, sinon il y a aussi le livre de Thomson sur la physique des particules qui est bien et un peu plus élémentaire.
Bonjour juste une clarification car je n'ai pas bien compris. Dans le niveau 3 lorsque vous obtenez la masse du champ sigma à partir de la masse du champ de phi. Est ce que le champ sigma est la perturbation autour du point d'énergie minimale du phi? Est-ce que cela veut dire que analogiquement les champs des gluons sont aussi de sort de perturbations autour de l’amplitude du champs de Higgs au point de moindre énergie?
Je ne suis pas du tout du milieu. Ma question peut donc être naive.
Peut on dire que l'expansion de l'univers conduit à briser spontanément la symétrie ? IE, une énergie constante dans un volume qui augmente conduit-il à diminuer la densité énergétique et donc à induire des BSS ?
Encore merci pour votre travail incroyablement pédagogique !
Oui, c'est une façon de voir les choses. Le refroidissement de l'univers dû à l'expansion conduit à une densité d'énergie qui diminue et mène ainsi à la brisure spontanée de symétrie. Ce qui reste à expliquer est comment les coefficients du potentiel (lambda et mu) dépendent exactement de l'énergie et de la température, pour ça il faut regarder en détail le modèle cosmologique proposé.
@@antoinebrgt Quelle nouvelle ! (Pour moi !) Alors nous pouvons dire que la masse est la conséquence directe de l'expansion de l'espace sous condition d'invariance de la quantité d'énergie totale ?
Peut on écrire que pour toute variation de temps, la variation de la quantité totale d'énergie est nulle ? Et penser ensuite que ce n'est pas l'expansion de l'espace-temps qui compte pour la genèse de la masse, mais seulement celle de l'espace ? Et dans ce cas, existe t-il des changements (ce qui marque le temps) dans un espace invariant ou la masse n'existe pas ? Si oui vos modèles peuvent ils décrire un tel état ?
Ce sujet est tout à fait passionnant ! Infiniment: merci, pour partager vos connaissances (aussi explicitement) !
Merci pour ton travail ! J'ai quelques questions :
- tu dis que la symétrie de jauge est en fait une redondance car toutes les fixations de jauges que l'on peut imaginer décrivent au final la même situation physique. Qu'en est-il de la symétrie globale ? Je demande ça parce que, au final, la symétrie globale n'est qu'un cas particulier d'une symétrie de jauge, pourtant la version globale permet de déduire l'existence de courant conservée (cf Noether) donc a des conséquences physiques observables.
- Si je comprends bien, les seuls termes de masse autorisés par la théorie de Yang-Mills (donc laissant le lagrangien invariant sous les transformations de jauges) sont ceux des champ scalaire. Qu'en est-il pour des champs de spin plus élevé (typiquement le graviton) ?
La question de la symétrie globale est subtile, une façon de voir est de dire que cette symétrie correspond à une transformation de jauge qui est constante sur tout l'espace-temps, y compris à l'infini. Autrement dit, on ne compte dans la redondance de jauge que les transformations qui tendent vers zéro suffisamment vite à l'infini. Mais ce n'est pas une explication vraiment satisfaisante, j'essaierai un jour d'entrer dans les détails de cette question très subtile...
Pour la seconde question, la théorie de Yang-Mills ne prend pas en compte le graviton (de spin 2). Il y a des Lagrangiens qui contiennent des termes de masse pour des spins élevés (par exemple Rarita Schwinger pour le spin 3/2), et il y a des théories de gravité massive (modèle dRGT par exemple). Pour des spins plus élevés je crois qu'on peut aussi écrire des actions mais les interactions sont un peu problématiques (?), en particulier si on essaye de quantifier. En tout cas ce sont des questions difficiles aussi !
bonjour
Une question bête :
peut-on avoir le nom du logiciel d’écriture employé sur le tableau noir virtuel
merci
Bonjour, il s'agit de la combinaison de sa main et d'une tablette graphique. Et il trace son texte et ses dessins directement sur le logiciel gratuit Gimp. Il a une très belle écriture manuelle, effectivement on pourrait croire que c'est fait via un logiciel :).
Merci pour cette vidéo et cette phrase : une symétrie de jauge n'est pas... etc
Oui c'est un point important à garder en tête !
🎉🎉🎉J'ai suivi toutes les équations depuis le bozon de golstone ...
Brisure de symétrie ,l'invariance de jauge ,l'intégration du gradient et d'un tenseur...charge électrique. La symétrie de jauge n'est pas une symétrie mais une redondance .Helas le golstone a été mangé par le bozon de Higs.Masse du higs égale a 125 giga électron volt .Le .Le higs interagit avec lui même ,quelle est cette nouvelle particule qui pourrait exister après le bozon de higs?
Analogie,comparaison : supposons que toutes les particules vivent dans un micro état. Les bozons de Higs étant les douaniers assermentés par les gouvernants de ce micro état. C'est eux qui délivrent le certificat du poids standard respectant les normes de ce microetat etc...Les photons sont des contrebandiers très bien équipés qui passent par la brousse,traversent les frontières et ne déclarent rien.Le Higs a ses subalternes des sergents chargés de patrouiller ,ils sont payés avec de la matière ou de l'antimatière et il y a un rapport avec les fluctuations quantiques du vide certainement...
En effet,si on peut emprunter au vide et se balader tranquillement dans l'espace l'espace-temps, l'espace-temps a développé bien avant de prêter un vaste réseau de recouvrement avec des espions partout et qui sont capables de donner exactement notre position partout !!! plusieurs milliards de neutrinos ne nous traversent pas par hasard...ils sont tous complices 😢😂😂...
Ils sont intriqués tous de façon quantique à un secrétariat de contrôle et traitement de l'information et c'est à ce niveau que la redondance( redondance au niveau de la vidéo et choix et... )elle est. traitée comme chez chanon etc...toute particule a droit à un tonnage fixe; exemple 1,6 kilogramme pas plus ,pas moins comme un potentiel d'action. Celui qui a par exemple 600 kilos doit le remettre à celui qui a 1kilo pour optimiser l'énergie, mais celui qui reçoit ces 600 kilos paye une contrepartie... je ne suis pas bon en mathématique mais les mathématiques ne me donnent pas la migraine. Tout est mathématique. Les mathématiques sont thérapeutiques et peuvent nous stabiliser émotionnellement. Il n'y a aucun remède face au au chaos et à l'ignorance. L'élégance et la subtilité avec laquelle la bozon de higs a été découvert est à féliciter. Il a été découvert, sans être vu ;Il apparaît sous forme de bosse dans un graphique statistique avec beaucoup de données ; c'est qu'il est la .🙏🙏🙏🏋️♂️🏋️♂️🌹🏋️♂️💥🙏
Merci pour ce cours. Tes explications sont précieuses. J'ai une question :
Les particules élémentaires n'ont pas toujours eu une masse. C'est quand l'Univers s'est suffisamment refroidi (très rapidement après le Big Bang) que la BSS et le champ de Higgs leur en ont donné une.
D'autre part, quand il y a une BSS, le système se retrouve dans une configuration arbitraire (je n'emploie sans doute pas les bons termes, désolé). Quand le crayon de ton exemple tombe, il peut prendre n'importe quelle direction dans le plan. Ou alors quand un corps ferromagnétique se refroidit (en dessous de 700 degrés environ si je me rappelle bien une autre de tes vidéos), les champs magnétiques s'alignent (c'est la BSS), mais ils s'alignent dans une direction arbitraire.
J'en arrive à ma question. Dans le cas du champ de Higgs et du Big Bang que j'ai évoqués plus haut, quelle est la grandeur qui a pris une valeur arbitraire ? Est-ce que ce sont les masses des particules ?
La grandeur qui est arbitraire est la direction sur la sphère de dimension 3 que je mentionne vers la fin, ce sont donc trois angles. Mais encore une fois comme il ne s'agit pas en fait d'une symétrie mais d'une redondance de la description, cette direction n'est pas observable !
Rebonjour,
J'ai une question : Dans le modèle qu'on présente sur le mécanisme de Higgs, le potentiel est de la forme |ϕ|⁴ − |ϕ|² (modulo changement d'unités). Mais mathématiquement, à priori rien n'interdit de remplace l'exposant 4 par un exposant 6, ou plus généralement de remplacer le potentiel par n'importe quoi de la forme f(|ϕ|²) où f soit une fonction régulière (définie sur ]−ε, +∞[ pour un ε > 0 arbitrairement petit) décroissante puis croissante - on pourrait prendre p. ex. f(x) = √((x − 1)² + 1), ce qui donnerait alors un potentiel qui aurait une croissance quadratique à l'infini.
La question est donc de savoir s'il y a une raison physique à imposer au potentiel la forme bien spécifique qu'on lui donne ? (Wikipédia semble suggérer que oui, en invoquant une histoire de « renormalisabilité » - mais je ne sais pas trop ce que c'est…). Et d'autre part, peut-on “vérifier” cette forme du potentiel à l'aide des expériences ?…
Merci d'avance ; bien cordialement,
C'est une question très intéressante ! En effet on pourrait prendre une autre fonction et avoir des conséquences similaires (la seule chose qui compte ici c'est la forme du potentiel, avec ses maxima et minima). Je ne sais pas exactement à quel point la renormalisabilité impose un potentiel polynomial, il faudrait que j'y réfléchisse. J'en parlerai de toute façon quand j'évoquerai la renormalisation (mais j'ai pour cela une idée de comment la présenter de façon plus simple par rapport à ce qui est habituellement traité, et je ne sais pas encore si je pourrai en déduire ce genre de propriétés). A suivre donc !
Salut, tu utilises quel logiciel ?
Tout est expliqué dans la vidéo FAQ, vers la fin!
Petite remarque prévisionnage (qui s'annonce évidemment excellent😀) : attention à optimiser l'heure de publication ? J'ai l'impression qu'elle l'a été vers minuit.
Oui c'était vers minuit, est-ce que l'heure de publication peut avoir un impact? Si oui, lequel et comment choisir une meilleure heure?
@@antoinebrgt Sans être spécialiste, il me semble l'impact est meilleur lorsqu'on reçoit la notification en direct, c'est-à-dire lorsque son navigateur ou son application est en cours d'utilisation, plutôt qu'au petit matin où l'on découvre en bloc les 5-10-20 notifs depuis la fin de soirée précédente. Dans la mesure où vous visez une écoute en soirée (au regard de la durée de la vidéo), il est sans doute préférable de la publier dans la tranche 20:00-21:30, un peu comme vos lives habituels. Ou éventuellement à une toute autre plage horaire, pour capter un public différent, du genre en début d'après-midi.
@@leporcquirit d'accord, en effet si on reçoit une dizaine de notifications le matin ça peut être noyé dans la masse. J'y penserai la prochaine fois!
@@antoinebrgt Il me semble qu'il y a eu des études statistiques où l'on pouvait voir que pour avoir un maximum de vues, il fallait poster ses vidéos à une heure fixe et "adapté" à son public. Dans ton cas je pense en effet que 20h-21h c'est parfait :)
@@fitzounet14 d'accord, je penserai à cette optimisation fine la prochaine fois!
Bonjour Antoine,
je me permets de te questionner de nouveau sur ce sujet passionnant, mais qui suscite de nouvelles interrogations au fur et à mesure qu'on le comprend mieux. Le diagramme à droite avec YM vers 17mn écrit que m = 0 pour les interactions à petites distances, mais il me semblait que au contraire, tu avais dis précédemment que les particules de masse nulle servaient à propager les interactions longue distance. Ou il y a un point qui m'échappe...En passant, dans la partie 3, je pense qu'au lieu de faire des D.L., il aurait été beaucoup plus simple d'appliquer Taylor, vu que les termes d'ordre 1 disparaissent, il n'y aurait eu qu'à calculer la dérivée seconde du potentiel. Enfin, une question plus générale, quel est au juste le lien avec Noether ( dans le cas de l'invariance par transformation de jauge)? dans le théorème de Noether, sommairement plus le groupe est "gros" (en fait dans les démos, seule l'algèbre de Lie intervient), plus il y a d'invariants. Ici, on a l'impression que quand il y a toute la symétrie, il n'y a que m = qui soit invariant, et quand le groupe de jauge se réduit( c'est plus ou moins je crois ce qu'on appelle la BSS), il y a deux invariants, m = 0 et m de Higgs. Je n'ai pas les idées très claires là-dessus, mais si tu n'as pas le temps de répondre, aurait sut une référence (autre que le Peskin Schroeder?).
Merci beaucoup et encore bravo pour ce travail de vulgarisation (avec de très gros guillemets, quand même)
Comme toujours, je suis impressionné, merci ! petite interrogation cependant : j'ai l'impression que sur la fin c'était un peu plus brouillon, connaissais-tu précisément le sujet depuis longtemps ou bien l'as-tu travaillé spécialement pour nous (et pour ta curiosité) ?
Le point super positif c'est que ton explication sort enfin des métaphores type "réunion politique", cf wikipedia que j'ai relu, et qui est bien plus compréhensible maintenant que j'ai vu la vidéo (il m'aurait fallu une vidéo de 1000+h pour tout comprendre, et encore).
Il reste cette métaphore:
"La masse d'un fermion ou d'un boson ne serait donc qu'une manifestation de cette interaction des particules avec le champ de Higgs dans lequel elles « baignent »."
et
" Le champ de Higgs différerait des autres champs en ce qu'à basse température (énergie thermique), l'espace « préférerait » être rempli de particules de Higgs que de ne pas l'être. Les bosons W± et Z° interagissent avec ce champ (contrairement au photon) et avancent à travers l'espace comme s'ils se mouvaient dans une « mélasse » épaisse"
Vu que l'existence du H0 dure 10E-22s, je suis perdu. Aurais-tu quelques mots pour décrypter ça ?
Sinon, Merci Grand Merci !!!
J'étais un peu pressé par le temps sur la fin, ça explique peut-être le côté rapide (et brouillon?).
Pour la deuxième question, ce qui n'existe que sur une très brève période est la particule associée au champ h, alors que ce qui donne la masse c'est la valeur moyenne du champ phi, qui est non nulle tout le temps à basse énergie. J'imagine que c'est ce que la deuxième citation veux expliquer.
Dans le cas relative où E=mcc
Alors ce que le système perd de la masse (malgré faible)?
Je ne comprends pas la question, peux-tu préciser?
Vous me trouverez sans doute grognon, mais moi vieux physicien nucléaire de 90 ans je voudrais faire trois remarques: la première est que si l'on veut classer le niveau de difficulté de 3 théories: le noyau de Bohr, la relativité générale et le boson de Higgs force est de constater que la difficulté serait de classer la première niveau maternelle, la seconde niveau terminale (dans la première version d'espace tensoriel, que j'ai assimilé avec le livre de vulgarisation de Lieber de 1945), et la troisième (que je découvre) à classer sans doute au niveau de l'agreg ou plus. Ma seconde remarque est les formidables moyens et dépenses qui ont été nécessaires pour la recherche de ce Boson pour aboutir à la découverte de la masse de ce boson 125 G mais certes sans que la théorie n'ai pu la prévoir. Ma troisième remarque est que cette théorie ne prédit rien de la masse d'un proton, neutron... (à moins que je n'ai pas compris, mais si ne n'est pas le cas pourquoi ne pas donner alors le calcul de la valeur calculées de ces particules) après la découverte de la masse du boson de Higgs, c'est frustrant. Félicitations au conférencier pour ces copieuses explications dont je suis loin d'avoir tout compris (l'âge sans doute), je vais les réécouter !
En effet la théorie ne prédit pas la masse des protons et neutrons, même si elle prédit la masse des quarks qui les constituent. Le problème est ce qu'on appelle le confinement des quarks !
Cher Dr !
Ayant fait de la pédagogie durant 43 ans dans le secondaire (mathématiques, un peu de physique au début des années 70), j'ai un avis sur le découpage, ou la "quantification" de tes excellents cours de physique théorique ou de mathématiques. Par exemple, celui-ci, de plus de 2 heures, même étagé en 5 niveaux, est long à suivre, surtout en pensant que personne ne peut assister utilement à un cours sans prendre des notes ou faire soi-même certains calculs pour "suivre". Je te conseille donc de découper des sujets aussi importants et substantiels que celui-ci [Le boson de Higgs et l'origine de la masse] en 2 (ou 3) parties se faisant suite, chacune étant "self-consistent", et la 2e (ou 3e) devenant claire dès que l'on s'est astreint à suivre la (ou les) 1ère(s) d'abord. La partie "sans équations" peut être donnée à part, ce qui pourrait très bien éclairer celle(s) qui sui(ven)t. Tu as dû déjà traiter l'électromagnétisme comme théorie de jauge, tu pourrais donc faire une vidéo à part pour parler de jauge non abélienne et de YM. Ceci étant fait, tu pourrais te concentrer très utilement et clairement pour beaucoup d' "étudiants" à la problématique exposée par B,E & H. Merci pour ton excellent travail, quasiment unique du moins dans le monde francophone ! A propos, je pose peut-être une question inutile faute d'avoir bien suivi, mais tu pourrais mettre à disposition des internautes qui te suivent un résumé écrit, en pdf par exemple, ou en tex.
Une dernière : peut-on imaginer une expérience montrant le fonctionnement du boson de Higgs dans la massivité des bosons vecteurs ou des fermions de la matière ?
Bonjour, merci pour toutes ces remarques, je sais que couper la vidéo en plusieurs parties peut aider, c'est d'ailleurs ce que j'ai fait pour la suivante sur la cohomologie. J'essaye cependant de ne pas trop le faire, afin que l'ensemble reste lisible (et le spectateur peut toujours regarder une vidéo en plusieurs fois!).
Pour la question à la fin, je ne sais pas exactement à quelle expérience tu penses, les expériences actuelles montrent déjà que le boson de Higgs se comporte comme prédit par le modèle standard, y compris la façon dont il couple aux différentes autres particules, à la pour sa création et pour son annihilation. Si l'idée est de voir comment le champ de Higgs (par opposition à la particule) réalise la brisure de symétrie, je ne sais pas si c'est techniquement faisable, car à la fin on ne sait faire que des collisions dont on observe les produits. Disons qu'on peut a minima observer des conséquences cohérentes de la théorie, par exemple en cosmologie.
Petite indication à tous, mais pas forcément pour le Dr Bourget : un moyen extrêmement facile et rapide, sans oublier sa convivialité, pour écrire des textes remplis de symboles mathématiques (d'"équations", autrement dit) est TeXmacs. Et c'est plus qu'un traitement de texte scientifique, il permet d'utiliser des logiciels de mathématiques formelles tels que GIAC-Xcas et bien d'autres (Sympy etc. ; pour Maple, je ne sais pas - j'ai la version 2022 que j'ai pu acheter à un tarif préférentiel très intéressant ; quant à Cadabra 2 que je viens de découvrir - excellent pour faire de la Relativité générale, de la théorie des champs y compris supersymétrique, et que je ne maîtrise pas encore, j'aimerais bien aussi le coupler à TeXmacs).
j'aime la clarté et le scrupule
Ton niveau 2 peut être appliqué à la théorie Janus de Jean Pierre Petit.
Qu en penses tu ?
Merci pour toutes la connaissance que tu nous apporte. Merci beaucoup pour tes explications claires.
Je ne connais pas cette théorie, mais en effet les arguments de brisure spontanée de symétrie sont très répandus en physique théorique, donc je ne suis pas surpris !
@@antoinebrgt Il y a des polémiques ultra violentes sur ce sujet; on descend au niveau de l'injure envers Françoise Combes. Il semble bien, de l'avis de la très grande majorité des scientifiques qu'il s'agisse d'une invention d'illuminé.
@@ducdeblangis3006 oui j'en ai entendu parler et je compte bien rester à l'écart de toutes ces polémiques !
Et interction nuclaire faible tu peux en faire un vidéo ???
Pourquoi les fluctuations quantiques du champ de Higgs ne s'observent pas sur la masse des particules concernées ?
Parce que ce n'est pas le champ de Higgs (celui que je note h vers la fin de la vidéo) qui donne la masse , mais la valeur moyenne v prise par le champ Phi, et cette moyenne ne dépend que des paramètres lambda et mu présents dans le potentiel.
@@antoinebrgt Mais la valeur moyenne n'a pas d'existence physique, comment peut-elle influer sur la masse ? C'est bien le champ lui-même qui intervient dans les lagrangiens ?
@@christianthom5148 la valeur moyenne est une fonction de lambda et mu qui apparaissent bien dans le Lagrangien à haute énergie, avant la brisure!
@@antoinebrgt Mais à basse énergie, c'est bien le champ lui-même qui apparaît ? Au fait, merci de vos réponses...
@@christianthom5148 oui on a un couplage du type phi f f, avec f le fermion, et la valeur moyenne de phi fait qu'en l'absence de fluctuation de phi on trouve v f f ce qui donne une masse au fermion. Et les fluctuations de phi donnent les interactions entre f et le Higgs.
Je crois que je suis tombé sur une pépite: czcams.com/video/ftiJu_nM2Ik/video.html
Cette vidéo fait un aperçu général de toute la physique qui permet de savoir où on se situe quand on regarde une vidéo de Antoine. J'ai l'impression que c'est une base indispensable avant d'entrer dans les calculs et démonstrations faites par Antoine, mon X préféré (à égalité avec Jean Marc Jancovici). Qu'en pensez-vous ?
Je n'ai toujours pas regardé la vidéo, mais je la mets dans ma liste, les aperçus que j'ai déjà regardés semblent en effet de très bonne qualité, merci !
Y a un truc que je ne comprends pas dans ce genre d'explications, c'est le mot "jauge". Ça a l'air d'un mot magique, qui sort chaque fois d'un chapeau, y compris sur wikipédia, mais sans jamais être vraiment défini. Ça veut dire quoi, "jauge", et "boson de jauge" ? "boson" tout seul, ça suffit pas ? pourquoi faut-il qu'il soit "de jauge" ? D'où vient ce mot, "jauge" ? Et c'est quoi, les bosons qui ne seraient pas "de jauge" tout en étant des particules élémentaires ?
le mot jauge témoigne d'une symétrie, les bosons de jauge sont issu d'un groupe de symétrie par exemple SU(3) pour les gluons, et les bosons de jauge ont forcément un spin 1. Or le boson de Higgs n'est pas un boson de jauge, la preuve son spin est nul donc on acquière réellement de l'information en ajoutant jauge pour décrire un boson.
Lorsqu'on mesure le niveau d'huile dans le moteur de la voiture, on utilise une jauge qui a une marque. Cela permet de surveiller la baisse de niveau. Par exemple, si la fois d'avant on était 2 cm au dessus de la marque et ce coup-ci 1 cm au dessus seulement, c'est que le niveau d'huile a baissé d'1 cm.
En soi, l'emplacement exact de la marque n'a pas d'importance. Si on la descendait de 3 cm, le coup d'avant le niveau aurait été à +5, ce coup-ci +4 et ça donne la même différence. La grandeur physique observable, c'est la variation de niveau, ici, soit (niveau_précédent - niveau_actuel), et on voit qu'on peut ajouter une constante à tous les niveaux (c'est à dire changer le repère de la jauge) sans que ça ait le moindre impact dans la grandeur qu'on peut mesurer. C'est une "invariance de jauge". Elle décrit, comme c'est d'ailleurs rappelé dans la vidéo, qu'il y a en fait une redondance dans la description (on devrait utiliser des grandeur "quotientées", ce qui est un terme technique disant qu'on devrait créer des classes dans lesquels les choses sans impact ont toutes les valeurs possibles et qu'on ne devrait parler que des relations entre ces classes). Ici, la distance de la marque au bas (ou au haut) de la jauge ne doit jamais intervenir dans l'expression de quelque chose de mesurable (la variation de niveau).
Cela impose des contraintes fortes aux théories arbitraires que l'on pourrait créer comme ça sur le papier. Historiquement , le concept s'est révélé plus fécond qu'on ne pourrait l'imaginer de prime abord. De même que le principe de relativité, l'invariance de jauge peut semble une simple contrainte mais a en fait un pouvoir constructif. ici par exemple, le fait de devoir la maintenir de manière globale lorsque se produisent des perturbations locales impose qu'elle soit propagée (c'est donc une interaction, une "force" si l'on veut) par un fameux "boson de jauge", classe à laquelle, comme le rappelle très justement Maël Cavan, le boson de Higgs n'appartient pas.
Les autres ont déjà répondu, mais en gros ici la jauge veut dire qu'on a une redondance dans la description de la théorie. Le prototype d'une jauge c'est pour les primitives des fonctions: si je demande à plein de gens de me donner une primitive de f, j'obtiendrai des réponses qui seront toutes les mêmes, à une constante près. Cette constante ne joue pas car la dérivée la fait disparaitre, c'est donc une redondance avec laquelle il faut compter si je prends la primitive comme une description de la fonction initiale.
Ce qui se passe, c'est qu'une même réalité physique peut être décrite par des formulations redondantes, au sens où ce ne sont pas des symétries de l'espace-temps, comme d'habitude en physique (penser au mouvement à force centrale). En gros, choisir une jauge, c'est choisir une contrainte de façon à réduire la taille de cette redondance.
Il y a quelque chose de spécial dans le vol d’une nuée d’étourneaux 😉
En effet je crois qu'on peut y voir les bosons de Goldstone, j'aurais pu mentionner ça!
Un point que je comprends mal, à 36 mn: on dit qu'à haute énergie, il y a des symétries qui disparaissent à basses énergies, mais il me semble qu'il y a une question d'échelle qui entre en jeu: si on zoom sur un petit domaine, il n'y a aucune symétrie, c'est le bazar complet, alors que sur ce même domaine, et même à toute échelle, à basse température, il y a symétrie par rotation autour de l'axe perpendiculaire au plan; exprimé autrement, si on compare deux domaines de même taille éloignés à haute énergie, il n'ont aucune chance d'être semblables, alors qu'à basse température, ces domaines seront identiques. Dit autrement encore, on dirait que quand il y a brisure de symétrie, il y a forte corrélation entre les magnétismes de petits domaines, et sinon, elle est faible. Ou un point crucial m'a échappé. Merci encore Antoine, ça me manquait, des émissions 100% physiques - en tout cas pour un matheux-
Désolé pour le délai de réponse, je crois que je n'ai pas bien compris la question! En effet à température non nulle il y a des fluctuations, et donc la taille des domaines avec une magnétisation non nulle diminue avec la température. Ici le but n'était pas de faire un modèle réaliste du magnétisme avec température (je ferai ça bientôt je pense!), juste d'illustrer la brisure spontanée en imaginant que les paramètres de la théorie (les coefficients du potentiel) peuvent être modifiés de façon extérieure. Mais je suis d'accord que l'explication est très incomplète, il faudrait faire de la physique statistique pour être complet !
@@antoinebrgt Ma question était trop touffue, en fait: on a à basse température, une symétrie par le groupe produit semi-direct de SO(2)x groupe affine; c'est donc une symétrie qui agit à toute échelle, mais seulement sur un espace de dimension 2. A haute température, il y a invariance par symétrie/ l'orthogonal au plan, et à échelle macroscopique seulement, effectivement symétrie par un groupe plus riche. Mais à l'échelle d'un petit domaine, il n'y a plus de symétrie, même pour l'autre groupe. Si tu as des références...à la bibli de l'ENS, je n'ai vu que le Itzykson, excessivement hard, je trouve
La vie aurait été beaucoup plus simple sans l interaction faible quand même ^^ (Ah non on en a besoin dans les réactions thermonucléaires dans les étoiles, sans quoi nous ne serions pas là pour pouvoir étudier le mécanisme de Higgs haha)
Ce n'est pas plutôt l'interaction forte qui est à l'oeuvre dans les réactions de fusion au coeur des étoiles ? L'interaction faible, c'est plutôt la radioactivité et les réactions de fission, non ?
@@philippe3721 À vérifier mais je ne crois pas. L'interaction forte lie les quarks entre eux. Dans la fusion, on ne sépare pas les quarks au sein des nucléons. C'est l'interaction faible comme pour la fission.
Je pense qu'il est plus sage de dire que toutes les interactions (au moins électromagnétique, faible et forte) sont impliquées dans la fusion au coeur des étoiles (et la gravitation donne la pression suffisante pour que ça ait lieu!), donc on ne peut pas trop séparer ici...
Pourquoi y a t il toujours des énergumènes qui saturent les commentaires avec des délires? il n'y a pas de honte à ne rien comprendre à de la physique de ce niveau, mais de là à se venger en ajoutant du néant...
Plusieurs fou-rires du béotien vaguement compensé que je suis, à la consultation de cette vidéo que j'ai cependant suivie avec intérêt jusqu'au bout.
Notamment quand l'élan de notre orateur - qui n'hésite pas, au cours de calculs stratosphériques pour lesquels toute ma confiance lui est acquise d'avance, à sabrer des termes (dont il justifie le manque d'intérêt par un ou deux mots magiques ranimant le souvenir des classes prépa d'où j'ai fui) ou à ajuster après coup une constante dont la tête ne lui revient pas - vient à se briser soudain sur l'angoisse irrépressible d'une possible faute de signe (ou pas, d'ailleurs) dont l'impact sur la suite de l'exposé ne me fait, au stade de compréhension où j'en suis, ni chaud ni froid.
Merci pour ton commentaire, qui est également fort cocasse :D En effet parfois on peut supprimer plein de choses qui paraissent grosses mais ne sont pas si importantes, mais une erreur de signe peut tout faire foirer, c'est toujours le stress, surtout que je fais ces calculs plus ou moins en direct !
pleas would you share this cours (form PDF)
Oui je mettrai les notes en pdf un peu plus tard!
@@antoinebrgt thank you 👍🎓🎓🎓🎓🎓
@@labibsoufiane8987 Merci également au Dr Bourget !
Brisure spontanée de symétrie = axiome du choix ?
Personne n'a répété plus que Feynman qu'il n'y a pas de mécanismes qui expliquent le comportement quantique et personne n'a proposé plus que Feynman de mécanismes (diagrammes de Feynman, intégrales de chemin, etc) pour expliquer le comportement quantique! Alors que les équations de la mécanique quantique décrivent l'évolution de champs abstraits dans un monde abstrait!
Si vous comprenez...tant mieux pour vous....😂
C quoi cette vidéo en direct avec des commentaires d'un an ??? Vous cumulez les vues aussi lol
Dans le fond, une masse c’est quoi ?
Un truc qui a du mal à changer, une inertie, une mémoire, une continuité ?
Et si c’était juste une intégrité, un entité, autour de laquelle chante le temps et virevolte quelques éléments de considération …
Si rien ne peut être en équilibre, alors le temps est nécessaire.
Et quelque chose qui ‘dure’ dans mon temps ‘propre’, qui évolue, est une masse.
La lumière ne dure pas, elle est là ou pas, elle n’a pas de masse.
La masse est plus qu’une information, c’est une source, une présence, une continuité.
Brisure spontanée de symétrie : le possible Doit se réaliser.
la masse : une anentropie, une mémoire en quête de préservation
Notre monde est en tain de s'effondrer (collapsologie) et la seule solution est ma science de la compassiologie.
La physique est complètement bloquée et la seule solution est ma science expansodynamique.
Ce n'est pas Julien Bobroff, Etienne Klein, Aurélien Barrau, Hubert Reeves, JP Luminet et autres vulgarisateurs qui vont sauver le monde et la physique.
L’énergie est une capacité à modifier le monde,
en cessant d’être elle fait exister le reste,
en étant soi-même elle fait exister le Tout.
Ce monde est étrange qu’il faille qu’il ai à minimiser une énergie … qui vient d’où ?
On a peut-être trop tendance à croire que les choses doivent arriver alors qu’elles ne font que cesser d’être …
C'est mieux qu'avant (je m'étais désabonné, imaginez !) mais y a encore trop de bla bla au départ, surtout les histoires de niveaux, si tu/vs le fai(te)s , tu/vs le dis pas, tu dis par ex. "je vais aller progressivement d'une présentation qualitative à une présentation quantitative" quelque chose comme ça, je sais pas moi ! enfin, e nprogrès. Continuez.
Tu veux dire que ça va trop lentement globalement? Peux-tu expliquer pourquoi tu t'étais désabonné ? Ça m'intéresse s'il y a des points à améliorer !
Bon, d'accord, je vais essayer de manière constructive et bienveillante de dire 2 ou trois trucs , faut bme laisser un peu de temps, je l'ai pas là tout de suite, alors, à tout'.
@@yaw-tv7405 d'accord, prends ton temps, en tout cas je suis ouvert à la critique, il y a peut-être des choses dont je ne suis pas conscient et que je pourrais améliorer !
Bon, alors , déjà y a trop de bla bla (dans celle ci je parle) au départ; après y a des réflexions style "vous pouvez pas comprendre (même si c'est "encore") qui ne se disent pas; ensuite, et là je parle d'autres vidéos aussi, bref dans l'ensemble c'est pas très pédagogique, c'est à dire qu'il faut presque le même niveau que vous pour vous comprendre et ça c'est pas le but : redonner un cours moins bien que le bouquin ou le prof; bref, vous maîtriser certainement les sujets, MAIS ça ne transparait pas vraiment au sens ou ça ne se sent pas; l'idée du tableau noir et de la vraie est bonne, l'écriture en même temps aussi, il faut progresser sur la didactique à mon sens; Mais , bon, j'ai peut-êtretout faut et je dis n'importe quoi, ne vous découragez pas, le seul fait de l'oser et de la faire est déjà formidable en soi; Votre idée est hautement louable, n'en doutez pas. Bonne continuation;
Alors, auto critique, j'ai lu les commentaires des élèves de master qui disent : super , continuez. Il faut arrêter d'en vouloir tjrs plus. Eh bien d'accord, sorry pour mon commentaire peut-être un peu agressif.
Étrange aussi que la symétrie soit un désordre.
Je ne sais pas quel scientifique a inventé cette stupide explication de la symmetrie , meme ce non-scientifique terme de symmetrie , beaucoup de jens même les initiés croient que est une transformation mathematique ou géometrique et oublie radicalement le sens physique profond.
La symmetrie( qu'il vaut mieu en changé l'appelation) est l'invariance d'une propriété physique quelconque avec la variation de la grandeur d'une autre propriété: cette invariance est generalisée par le terme symmetrie car la symmetrie ordinaire par un axe ou par une point conserve les distance mais ne conserve pas le sens et la direction : alors c'est une invariance seulement des distances scalaires.😢
🤣👎 dans 1000 ans on y sera encore . On aura tjrs des nouveaux arrivants pour dire " voilà..j ai trouvé"
Trouvé quoi?
@@antoinebrgt l origine de la matière ..sa matrice
@@antoinebrgt il y a moultes théories dont chacun se revendique de détenir la " vérité" la " solution" . On a aussi la théorie des cordes etc...
Un prof d'arithmétique d'Orsay, dans les années 80, me disait que tous les ans, les comités de lecture des revues spécialisées recevaient des centaines de "démonstrations" de la conjecture de Fermat, qu'ils devaient se colleter. Le pire, c'est que si certaines étaient parfaitement loufoques, d'autres semblaient presque vraies, et exigeaient des lectures attentives pour trouver l'erreur. Il se plaignait du temps énorme que ça consommait
@@olivierguy2399c'est le champ de higs... Selon moi et s'il'y a champ il y a courant et s'il y a courant, il y a moteur et s'il y moteur , il y a carburant et s'il y a carburant, il y a producteur de carburant et s'il y a producteur de carburant, il y a des 'producteurs primaires, secondaires et tertiaires 'etc...
La matrice ressemble plus à tout est en tout.Nous sommes la matrice qui est nous😢😢😢