Le deal à ne pas rater :
Cartes Pokémon – coffret ETB Astres Radieux EB10
Voir le deal

Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature

2 participants

Aller en bas

Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature Empty Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature

Message  Freya Dim 6 Fév 2022 - 10:47

Une expérience récemment achevée au Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) dans la banlieue de Chicago a produit des données solides suggérant qu'une nouvelle force de la nature* a peut-être été découverte. Si ce résultat devait être confirmé, il nécessiterait une révision du modèle standard de la physique des particules qui postule actuellement l'existence de seulement quatre lois régissant les interactions au niveau subatomique : l'électromagnétisme, la gravité, la force nucléaire faible et la force nucléaire forte. La force apparemment nouvelle de la nature découverte dans le Grand collisionneur de hadrons de Fermilab et du CERN fait grand bruit dans le monde de la physique quantique.
* https://www.bbc.com/news/56643677

Les preuves d'une cinquième force s'accumulent
Les résultats anormaux récemment rapportés par le Fermilab sont cohérents avec les résultats expérimentaux obtenus dans d'autres centre de recherche en physique des hautes énergies. Pas plus tard qu'au printemps dernier, des physiciens travaillant au Grand collisionneur de hadrons du CERN, le plus puissant accélérateur de particules au monde, ont affirmé avoir trouvé la preuve d'une cinquième force à l'œuvre dans la nature et leurs résultats correspondent à ceux obtenus au Laboratoire Fermi.
Le Dr Maggie Aderin-Pocock, coprésentatrice de l'émission scientifique de la BBC Sky at Night, a qualifié l'annonce du Laboratoire Fermi de "stupéfiante".
"Elle a le potentiel de bouleverser la physique", a ajouté Aderin-Pocock. "Nous avons un certain nombre de ces mystères qui restent non résolus. Et cela pourrait nous donner les réponses clés pour résoudre ces mystères."

Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature 17-01811
Les premiers résultats de l'expérience Muon g-2 au Fermilab ont confirmé la découverte d'une nouvelle force de la nature. Cette expérience impressionnante fonctionne à moins 450 degrés Fahrenheit (232° Celsius) et étudie la précession (ou oscillation) des muons lorsqu'ils traversent le champ magnétique. (Reidar Hahn / Laboratoire Fermi)

L'étrange oscillation du muon mène à la découverte d'une nouvelle force de la nature
L'expérience qui a donné des résultats potentiellement révolutionnaires et l'idée d'une nouvelle force de la nature impliquait des particules subatomiques appelées muons.
Un muon est une particule chargée négativement avec un profil similaire à un électron (les deux sont classés comme des leptons). Mais la masse du muon est 200 fois supérieure à celle de son cousin éthéré, l'électron. Dans la nature, les muons sont produits par des interactions à haute énergie impliquant des particules de matière, notamment celles qui se produisent lorsque des molécules de la haute atmosphère terrestre sont bombardées par des rayons cosmiques.
Puisqu'ils peuvent également être créés de manière fiable à l'intérieur de puissants accélérateurs de particules, les muons constituent des «sujets» expérimentaux idéaux pour les physiciens qui étudient la nature de la réalité et ceux qui recherchent de nouvelles forces de la nature. Très souvent, les projets de physique des hautes énergies sont conçus pour rechercher ou produire des anomalies, qui nécessitent ensuite des modifications ou des ajouts à des lois ou principes scientifiques connus.

Dans l'expérience du Fermilab Muon-2, les muons ont été accélérés autour d'un anneau de 14 mètres, avant d'être passés à travers un champ magnétique. Les muons traversant un tel champ devraient vaciller à une certaine vitesse, conformément aux prédictions dérivées des interactions conventionnelles de quatre forces (calculées avec les effets de l'électromagnétisme, de la gravité, de la force nucléaire faible et de la force nucléaire forte). Mais l'expérience du muon suggère une cinquième force de la nature.
A la surprise et au grand plaisir des physiciens du Fermilab, les mesures des muons dans cette expérience ont montré qu'ils vacillaient plus rapidement que prévu. Cela signifie qu'une autre force de la nature a dû être à l'œuvre qui a eu un impact sur les taux d'oscillation des muons. Par conséquent, dans cet environnement expérimental, une force de la nature nouvelle et non détectée auparavant, serait la manière la plus logique d'expliquer l'incohérence de l'oscillation des muons.

Selon les calculs actuels, il y a une chance sur 40 000 que ce résultat soit un hasard statistique. Bien que cela puisse sembler impressionnant, les scientifiques sont conservateurs à l'égard de ces questions, et la coutume est de ne pas catégoriser une nouvelle découverte comme une véritable découverte jusqu'à ce que le risque de coïncidence puisse être réduit à seulement un sur 3,5 millions.
Plus de données sont nécessaires pour parvenir à une conclusion définitive. Mais une source bien informée déborde d'optimisme. "Mon sens de Spidey* me chatouille et me dit que cela va devenir réel", s'est exclamé Ben Allanach, professeur de physique théorique à l'Université de Cambridge qui n'était pas directement impliqué dans l'expérience. "J'ai cherché durant toute ma carrière des forces et des particules au-delà de ce que nous savons déjà, et c'est tout. C'est le moment que j'attendais et je ne dors pas beaucoup parce que je suis trop excité".
* Personnage d'une ancienne revue du même nom pour la jeunesse, éditée de 1979 à 1989.

Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature Le-gra10
Ce n'est que récemment que le Grand collisionneur de hadrons du CERN a produit ses propres résultats d'oscillation des muons, qui étaient les mêmes que ceux mesurés par le Laboratoire Fermi.

Les anomalies des muons du CERN jettent de l'huile sur le feu
Il y a moins d'un an, les physiciens affectés au Grand collisionneur de hadrons du CERN ont publié leur propre annonce* affirmant l'existence possible d'une cinquième force subatomique, également influencée par les résultats d'une expérience impliquant des muons.
* https://www.ctvnews.ca/sci-tech/evidence-emerges-of-brand-new-force-of-nature-at-cern-1.5360051

Dans ce cas, ce sont des incohérences inexplicables dans les taux de désintégration des quarks qui ont suscité l'enthousiasme. Les quarks sont les éléments constitutifs fondamentaux qui comprennent des particules telles que les protons et les neutrons et, dans certaines circonstances, ils peuvent se désintégrer en leptons chargés négativement (électrons et muons).
Selon le modèle standard de la physique quantique, tous les quarks qui subissent ce type de désintégration devraient produire un nombre égal d'électrons et de muons. Mais un nouveau quark découvert par des scientifiques du CERN en 2014, connu sous le nom de quark de beauté, semblait produire moins de muons que prévu alors qu'il était surveillé.
En 2019, des scientifiques du CERN travaillant au grand collisionneur de hadrons ont développé des protocoles expérimentaux qui pourraient prouver de manière définitive si cette anomalie était réelle ou non. Après plus d'un an de recherches, les scientifiques ont finalement présenté leurs résultats au public.
Confirmant leur découverte initiale, ils ont constaté que les quarks de beauté en désintégration produisaient plus d'électrons que de muons à un taux de 100 à 85. Cette déviation des prédictions du Modèle Standard ne peut pas être expliquée par les lois connues de la physique, ce qui a conduit les experts du CERN à conclure qu'une autre force inconnue de la nature modifiait le comportement du quark de beauté.
"Cette force serait extrêmement faible, c'est pourquoi nous n'en avons vu aucun signe jusqu'à présent qui interagirait différemment avec les électrons et les muons", ont déclaré les scientifiques impliqués dans l'expérience aux intervieweurs du podcast The Conversation Weekly *.
* https://theconversation.com/a-new-force-of-nature-the-inside-story-of-fresh-evidence-from-cern-thats-exciting-physicists-podcast-158198


Les chercheurs du CERN pensent qu'une particule fondamentale théorique appelée "Z prime" pourrait être responsable des résultats qu'ils ont mesurés. Cette entité fantomatique serait chargée de transmettre la nouvelle force entre des particules de matière plus conventionnelles, de manière auparavant non détectée et inattendue.

Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature Partic10
Particules en collision à haute énergie.


La course est lancée et la science ne sera peut-être plus jamais la même

Avec des changements révolutionnaires dans notre compréhension de la physique à l'horizon, les expérimentateurs des laboratoires de haute énergie du monde entier chercheront à participer à l'action.
"La course est vraiment lancée maintenant pour essayer d'obtenir l'une de ces expériences afin d'obtenir la preuve qu'il s'agit vraiment de quelque chose de nouveau", a déclaré le Dr Mitesh Patel, un physicien de l'Imperial College de Londres qui a participé à l'expérience du Grand collisionneur de Hadrons. "Cela nécessitera plus de données et plus de mesures et, espérons-le, montrera que ces effets sont réels."
Bien qu'il reste encore beaucoup à faire, il ne faudra probablement pas très longtemps pour que des recherches pertinentes commencent en plusieurs lieux. Si en effet, les lois de la physique étaient sur le point de changer, ce changement pourrait se produire dans un avenir très proche.

LHC : comment fonctionne le plus grand accélérateur de particules du monde :
Freya
Freya

Messages : 1261
Date d'inscription : 24/08/2012
Localisation : Vosges

Revenir en haut Aller en bas

Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature Empty Re: Les expériences de physique des particules renforceraient les preuves d'une nouvelle force de la nature

Message  patanjali Mer 9 Fév 2022 - 7:45

La nature réserve toujours des surprises aux physiciens qui veulent la réduire au déterminisme mathématique, ce qui les oblige à concevoir de nouvelles hypothèses que les journalistes transforment hâtivement en « révolution » pour en faire un « scoop ».
Le pourquoi des indéterminismes de la nature a été révélé par Ilya Prigogine dans « La fin des certitudes ». Se référant à Poincaré, il l’attribue aux résonances, un phénomène de mécanique ondulatoire.
Au lieu de multiplier les forces de la nature qui sont déjà quatre sans commun dénominateur, Yuri Ivanov les réduit toutes aux interférences d’ondes dans sa thèse de « Rhythmodynamique.
patanjali
patanjali

Messages : 974
Date d'inscription : 20/08/2012
Age : 86

http://sys.theme.free.fr

Revenir en haut Aller en bas

Revenir en haut

- Sujets similaires

 
Permission de ce forum:
Vous ne pouvez pas répondre aux sujets dans ce forum