33. La supersymétrie

Les physiciens du modèle standard ont fait un travail remarquable en comparant les propriétés de la soixantaine de particules élémentaires connues. Comme dans une grande boîte de chocolat, les particules peuvent être regroupées en couches selon leurs propriétés. Pourtant, ce modèle reste très compliqué et les physiciens voudraient le simplifier.
De nombreuses questions restent ouvertes. Par exemple, pourquoi les particules présentent-elles des propriétés souvent regroupées par trois ? Pourquoi existe-t-il trois générations de leptons – électrons, muons et leptons tau, et les neutrinos correspondants ? Deux générations, c’était déjà trop pour le lauréat du prix Nobel Isaac Rabi, qui s’exclama à propos de sa découverte : « Qui a commandé le muon ? » On devra également expliquer pourquoi il y a trois générations de quarks.
Ou encore, pourquoi les particules ont-elles des masses si différentes ? De l’électron au quark top, la masse des fermions varie de six ordres de grandeur (106). La récente découverte des oscillations des neutrinos – montrant qu’ils ont une masse minuscule – a même repoussé cette valeur à 13, voire 14 ordres de grandeur. Parmi toutes ces possibilités, comment se fait le « choix » de la masse ?
Par ailleurs, il est impossible de prévoir par le modèle standard l’intensité des quatre forces fondamentales, liée à la masse des porteurs de particules.Pourquoi l’interaction nucléaire forte est-elle forte, et pourquoi la force faible est-elle faible ? Il y a aussi les questions liées au boson de Higgs…