Pauline Gagnon : chasseuse de bosons

15 Avril 2013 à 0H00

Série Tête-à-tête
Rencontre avec des diplômés inspirants, des leaders dans leur domaine, des innovateurs, des passionnés qui veulent rendre le monde meilleur.​

Trappeuse d’animaux invisibles : voilà comment Pauline Gagnon (B.Sc. physique, 78) se définit. «Attraper un renard, c’est facile, explique la physicienne. On sait de quoi il a l’air, ce qu’il mange, ce qui l’attire. Essayez maintenant de concevoir un piège pour une bibitte sur laquelle vous ne savez rien!»

Une de ces créatures insaisissables a pourtant été photographiée l’an dernier par les détecteurs du Grand collisionneur de hadrons (GCH), le méga-accélérateur de particules du CERN (Organisation européenne pour la recherche nucléaire), à Genève, où travaille Pauline Gagnon. Cette particule, c’est le boson de Higgs, et l’annonce de sa découverte a fait le tour de la planète. Pour les physiciens, c’est l’équivalent d’avoir trouvé le chaînon manquant.

Après un doctorat en physique des particules à l’Université de Californie à Santa Cruz, Pauline Gagnon joint les rangs du CERN en 1995. Là, elle n’est qu’«une fourmi dans une armée de fourmis». Un régiment constitué de 5000 physiciens venus de 35 pays différents qui traquent le fameux boson de Higgs depuis quatre ans.

Pourquoi le boson est-il si important pour les physiciens (la grosse nouvelle de l’été dernier a provoqué davantage de perplexité que d’émerveillement dans le grand public)? Tout notre monde, toutes les interactions entre les particules qui le constituent, est décrit par une série d’équations appelées le Modèle standard. Or, pour que cet édifice théorique tienne debout, il manquait une petite brique : le boson (une sorte de particule élémentaire) de Higgs.  C’est le Britannique Peter Higgs et cinq autres physiciens qui ont imaginé son existence il y a 50 ans.

Sans cette entité mystérieuse, les autres particules qui constituent les tables, les vélos, les chiens ou nous-mêmes n’auraient pas de masse, ce qui est un non-sens. C’est le boson, ou plutôt le champ qui lui est associé – le champ de Higgs – qui leur confère une masse. «On peut dire que le champ de Higgs rend l’espace visqueux, explique Pauline Gagnon. Pour les particules, c’est comme courir dans l’eau plutôt que dans l’air libre. Certaines auront plus de difficulté à s’y mouvoir. La masse, c’est la résistance au mouvement.» Si le champ de Higgs se compare à une étendue d’eau, le boson serait une vague à sa surface. Une «déformation» de ce champ présente seulement là où le niveau d’énergie est astronomiquement élevé, comme cela arrive parfois dans le Grand collisionneur de hadrons.

Dans l’accélérateur, des faisceaux de particules s’entrechoquent, ce qui crée un véritable feu d’artifice. De temps en temps – très rarement, en fait – une des étincelles laisse deviner la présence d’un boson de Higgs. L’expérience génère l’équivalent de deux DVD de données par jour, qu’il faut analyser sans relâche. «Tu éteins ton ordinateur vers 23 heures et le lendemain matin, tu as plein de courriels venus du Japon, de l’Australie et de la Californie, raconte Pauline Gagnon. C’est frénétique!»

Qu’est-ce que cette découverte changera dans nos vies? «On n’en a aucune idée, répond la physicienne. Il y a plus d’un siècle, quand Heinrich Hertz a découvert les ondes électromagnétiques, jamais il ne pouvait imaginer que ça mènerait à la création des ordinateurs, des cellulaires et des satellites.»

Malgré son côté obscur, le boson a projeté les physiciens du CERN sous les projecteurs. Pauline Gagnon, elle, a été interviewée dans plusieurs médias d’ici, dont l’émission de fin d’année d’Infoman à la SRC, vue par un million et demi de Québécois. De passage chez nous pour le temps des Fêtes, elle a été reconnue dans la rue et au supermarché. Une reconnaissance qui agit comme un baume sur cette scientifique au parcours difficile : «En tant que féministe et lesbienne, tu en prends des claques avant d’arriver quelque part!» La cause des femmes en science lui tient profondément à cœur. «Au CERN, chez les moins de 30 ans, 30 pour cent des scientifiques sont des femmes, affirme-t-elle. Les mentalités changent.»

Pour les physiciennes et physiciens du CERN, l’aventure ne fait que commencer. En 2015, la densité d’énergie dans le collisionneur montera de plusieurs crans, pour atteindre un niveau jamais vu depuis le Big Bang. «Plus on a d’énergie, plus on se rapproche du moment précis où l’Univers s’est créé.» Toutes sortes de particules disparues depuis 13,7 milliards d’années se montreront le bout du nez. «Le boson n’est qu'un avant-goût!»

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