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Concept
Mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble
Résumé
En physique des particules le mécanisme de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble (BEHHGK, prononcé « Beck »), souvent abrégé (au détriment de certains auteurs) mécanisme de Brout-Englert-Higgs, voire mécanisme de Higgs, introduit indépendamment par François Englert et Robert Brout, par Peter Higgs, et par Gerald Guralnik, Carl Richard Hagen et Thomas Kibble en 1964, décrit un processus par lequel une symétrie locale de la théorie peut être brisée spontanément, en introduisant un champ scalaire de valeur moyenne non nulle dans le vide.
Ce mécanisme a été imaginé pour tenter d'expliquer que certains bosons de jauge ont une masse, ce qui est un fait a priori incompatible avec le modèle standard, en interprétant le concept de masse comme la résultante d'une interaction entre ces bosons et le champ de Higgs .
vignette|Kibble, Guralnik, Hagen, Englert, et Brout lors de la remise du Prix Sakurai 2010.
Dans le cadre du modèle standard, c'est le mécanisme BEHHGK qui briserait l'interaction électrofaible basée sur le groupe de jauge en conférant une masse non nulle à plusieurs de ces bosons de jauge et plus précisément les bosons W et Z alors que le photon reste lui de masse nulle. En conséquence l'interaction faible qui est transportée par les bosons W et Z (et dont le groupe de jauge est ) est à courte portée (de l'ordre de ) alors que l'interaction électromagnétique qui est transportée par le photon (et dont le groupe de jauge est ) est dite de portée infinie ce qui revient à dire qu'elle est visible macroscopiquement. De façon indirecte le mécanisme BEHHGK serait également la source de la masse non nulle de tous les fermions qui composent la matière.
Le modèle standard repose en grande partie sur les concepts de symétrie et d'invariance, notamment l'invariance de jauge qui génère les interactions. Cette invariance concerne notamment le lagrangien du modèle, et interdit d'introduire des termes de masse pour les bosons de jauges, vecteurs de l'interaction. Or on sait aujourd'hui que certains de ces bosons (les W et le Z de l'interaction faible) ont une masse.
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