Champ de Higgs électrofaible

Comme tous les champs quantiques, le champ de Higgs trouve son origine dans le Big Bang. Cependant, contrairement à ses homologues, ce champ n'aurait pas un potentiel minimal à valeur nulle, mais pour une valeur différente de zéro ; par exemple, ce potentiel pourrait s'écrire : ${\displaystyle V(\psi )=(\psi ^{2}-\psi _{0}^{2})^{2}}$. L'évolution du champ vers son potentiel moindre, à l'occasion de l'expansion de l'univers, impliquerait donc que celui-ci tende vers cette valeur constante (et positive). Voilà pourquoi les physiciens parlent d'une valeur moyenne dans le vide non nulle du champ de Higgs, ou, pour simplifier, d'océan de Higgs.

Pour que ce champ prenne une valeur nulle dans une certaine partie de l'univers (et donc que la masse inertielle y disparaisse), il faudrait lui apporter l'énergie susceptible de le faire remonter de son puits de potentiel, comme c'était le cas lors du Big Bang.

Depuis longtemps, des physiciens s'interrogent sur l'origine de l'inertie de la matière, qui mesure la force qu'il faut appliquer à un objet pour lui imprimer une accélération donnée. Le champ de Higgs, intervenant par le biais du mécanisme de Higgs, fournit un élément de réponse important en ce sens, par les expériences réalisées depuis 2009 au LHC : en mouvement accéléré, c'est le champ de Higgs qui freine les quarks qui composent les objets que nous soulevons, tirons et lançons : La masse inertielle d'une particule résulte donc de son degré d'interaction avec le champ de Higgs.

Ainsi, une particule sans interaction avec le champ de Higgs, comme le photon, a automatiquement une masse nulle. Inversement, plus cette interaction est importante, plus la particule est « lourde ».