mercredi 14 novembre 2012

La Mort de la Supersymétrie ?

Supersymétrie. Ce mot ne vous parle peut-être pas vraiment, mais sous ce terme jargonneux se cache actuellement la principale explication de la matière noire, les WIMPs, particules massives qui interagissent très faiblement avec la matière et qui seraient justement des neutralinos, particules "supersymétriques", créées de toutes pièces par la théorie du même nom.
Il faut rappeler que la théorie de la supersymétrie a été inventée dans les années 1970 pour expliquer certaines incompréhensions du modèle standard de la physique des particules. Chaque particule standard possèderait une particule miroir supersymétrique, fermions pour bosons et vice-versa.

Mais un résultat expérimental vient de tomber au LHC dans l'expérience LHCb : la décroissance d'un méson Bs a été détectée, ayant produit deux muons. Rien d'exceptionnel me direz-vous, il s'agit de particules bien connues du modèle standard. Oui, mais non. Il se trouve que cette décroissance s'avère très rare, justement, et a été difficile à observer. 
C'est en fait la première fois qu'une telle décroissance a pu être observée, et son taux de production mesuré est de 3 pour 1 milliard (3 décroissances de ce type pour 1 milliard de décroissances du méson Bs).
Décroissance du méson Bs en deux muons.
C'est justement cette rareté qui est troublante pour la supersymétrie. En effet, de nombreux modèles supersymétriques (oui, il y en a de nombreux, au fait) stipulent que cette décroissance du méson Bs en un muon+ et un muon- devrait être au contraire très fréquente! Le fait qu'elle a été détectée très rarement indique que la Supersymétrie pourrait tout simplement être une théorie fausse (en tous cas la plupart de ses variantes).

Plus exactement, ce résultat indique que le modèle standard serait bien correct... Les plus fervents supersymétristes comme l'anglais John Ellis restent toutefois optimistes en considérant qu'il reste toujours des modèles supersymétriques valides avec cette mesure. Mais la maison SUSY semble commencer à se fissurer, et avec elle l'explication la plus élégante de la matière sombre...


source : 
Firt evidence of B0 ->µ+ µ- decay
LHCb Collaboration
arXiv 1211.2674






3 commentaires:

  1. Note : l'article cite en reference est le 1211.2674 (le derniere caractere manquait).

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  2. Deuxieme note :
    Il faut lire entre les lignes pour etre tout a fait conscient de l'importance d'un article, pour comprendre tout a fait ce qu'il implique.

    En effet, l'article cite en reference donne des resultats avec une incertitude de 3.5 deviations standards. Il faut savoir que les mesures actuellement effectuees dans les detecteurs du grand accelerateur de particules du CERN, le LHC, sont extremement nombreuses et que leur interpretation ne peut se faire que par le biais d'etudes statistiques. La deviation standard mesure la credibilite d'un resultat vis a vis de fluctuations purement statistiques. Une mesure est consideree valide uniquement au dela de 5 deviations standards, ou 5 sigma. Le boson de Higgs, par exemple, a commence par etre detecte en decembre 2011 avec moins de 3 sigmas, avant d'etre confirme avec une plus grande precision.

    Par ailleurs, les nombreux modeles supersymetriques sont lies a de nombreuses hypotheses, pour l'instant assez floues car assez peu contraintes par les experiences.
    De ce fait, une mesure de nombreuses desintegrations du meson B en muons / antimuons ne ferait que contraindre, c'est a dire reduire l'espace des parametres, des theories supersymetriques. Et non tuer la supersymetrie comme theorie ou element de theorie.
    Car il faut bien voir que la supersymetrie est aujourd'hui une base theorique incorporee dans de nombreuses theories, avec une multitude de parametres variables qui collent plus ou moins avec l'experience. L'important est de voir ce que la theorie predit (de nombreuses nouvelles particules) et de comparer avec ce que les experiences (mesures cosmologiques, accelerateurs de particules, etc...) nous donnent.

    Attention a ne pas aller trop vite !

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  3. Merci pour cette remarque. Je ne fais pas partie de ceux qui veulent voir disparaître la SUSY, loin s'en faut, mais force est de constater que l'espace des phases se réduit de jours en jours... le LHC ne produisant aucun signe de particules supersymétriques jusqu'à présent.
    Si la supersymétrie tombait à l'eau, ça serait à la fois une catastrophe, et une nouvelle géniale, avec plein de choses à réinventer.

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Merci !