ANDRE LAGARRIGUE Courants Neutres 40 ans

Ecole Polytechnique (EP) 1948 Entrée Labo Leprince-Ringuet Rayons Cosmiques, Chambres de Wilson 1955 Berkeley 1956 Chambres à bulles –Liquides Lourds Maître de visuel, B, X0 -électrons BP1, BP2 –Saturne conférences (EP) BP3 Collaboration BP3 (208) Saturne - CERN.PS Faisceaux π, P, K-, K+, KO Très nombreux résultats interactions faibles 1963 GARGAMELLE (neutrinos) Projet, persuasion CNRS,CEA,CERN 1964 Professeur Paris Décision d’accueil au CERN difficile… Construction au CEA (Jean Lutz) Départ Orsay + ½ groupe LLR 1969 Directeur du LAL 1970 Montage direct au CERN-persuasion - Commission Lagarrigue 1973 LES COURANTS NEUTRES

– :Recherche principe unificateur pour toutes interactions Toutes se font par l’intermédiaire de bosons vecteurs dits “de jauge”. –Principe d’invariance de jauge –Invariance dans opérations de symétrie locales (X,t).Les bosons ont m=0 –QED: inv.de jauge  conservation de charge électrique  boson=photon  champ de jauge (masse=0).Théorie ok. –Théories de Yang et Mills: essai de généralisation aux int. fortes mais problème de masse: les bosons –les gluons- ont m non nulle –I faible: Glashow Salam Weinberg  théorie voisine de QED 4 bosons vecteurs W +,W -,W 0,B 0 θ W =angle de mélange e.m./IF  =B 0 cosθ W + W 0 sin θ W Z 0 = -B 0 sin θ W + W 0 cosθ W  et Z 0 =bosons pour e.m. et faible  COURANTS NEUTRES - Mais bosons ont m non nulle DEUX PROBLEMES: 1.Théorie en principe renormalisable (pas de divergences dans calculs de σ), mais ON NE SAIT PAS LE DEMONTRER 2.Comment INTRODUIRE LES MASSES - La Physique ( )

Les sauveurs ….. Mecanisme de Higgs (1963 ) Peter HIGGS - brise la symétrie initiale par champ supplémentaire  se couple aux particules  masse Renormalisation (1971) Gerard T’Hooft These de I’Hooft: (M.Veltman) Calculs de renormalisation: ok LA THEORIE ELECTROFAIBLE EST NEE … Il ne reste plus qu’a la vérifier !...  Neutrinos : sonde idéale pour les I.faibles –Courants Chargés ν + N  μ + N –Courants Neutres : hypothétiques, jamais vus ν + N  ν + N ν + e  ν + e p Z0Z0 p ν(ν)ν(ν) ν(ν)ν(ν) e-e- Z0Z0 ν(ν)ν(ν) ν(ν)ν(ν) e-e- p W-W- p μ - (e - ) ν μ (e)

Gargamelle et les Courants Neutres 1962 Brookhaven: 2 neutrinos n m n e 1965 Collaboration Gargamelle - 7 labos -50 phys Faisceaux n Premières données 1971 J. Prentki  NC dans Gargamelle ??? Recherche Courants charges CC et Courants neutres NC 1972 Premiers résultats sur CC : n m + N  m + N - Modèle partons (quarks) (SLAC) confirmé, avec toutes les propriétés – spin, charge, gluons -Premiers candidats NC hadroniques n + N  n + N 15 NC/ 70 CC Bruit de fond   neutrons Fin 1972 Premier NC leptonique n + e  n + e (Aachen) Gargamelle au montage L=4,8 m  =2 m

CC NC μ + N →μ + N e + N → e + N μ + N → μ + N μ + e → μ + e Faisceau,

Intense travail sur bruit de fond (B) de neutrons Base  neutrons associées à interaction : AS Calculs, 2 Monte Carlo → B/AS  1 Mai 1973 Premiers Résultats # Photos NCCCAS NC/CC ,21  0, ,45  0,09 Juillet 1973 Annonce découverte des COURANTS NEUTRES (CERN) - doutes communauté… -controverses…concurrence (HPW Fermilab) (courants « Alternatifs…») -études complémentaires sur bruit de fond de neutrons Début ème + e → + e trouvé (LAL Orsay) (Total 3 événements pour 10 6 photos en 4 ans) 1974 Existence COURANTS NEUTRES prouvée et acceptée par toute la communauté avec toutes les conséquences et prédictions de la théorie électrofaible (Zo etc ) APOTHEOSE carrière A.Lagarrigue (Disparu en 1975)

 Conséquences  Théories de jauge OK Electrofaible → Courants Neutres - Gargamelle QCD – SLAC (quarks, gluons) Glashow Salam Weinberg  Prix Nobel 1979 T’Hooft et Veltman  Prix Nobel 1999  La Suite  Très nombreuses expériences au CERN (SPS, SPPS, LEP), SLAC, Fermilab et HERA  Très importants développements et précisions sur Modèle Standard et recherche de nouvelles particules  Découverte W et Z au CERN – 1983 UA1 → C. Rubbia et S. Van der Meer  Prix Nobel 1984 UA2 → P. Darriulat  Découverte du Boson de Higgs CERN LHC Bases du modèle standard 