Deux nouvelles expériences ont suggéré que quelque chose pourrait ne pas aller dans la façon dont les physiciens pensent que l’univers fonctionne, a rapporté l’Associated Press mercredi soir – un perspective qui a à la fois déconcerté et enthousiasmé le domaine de la physique des particules

Les plus petites particules ne font pas tout à fait ce que l’on attend d’elles lorsqu’elles sont tournées autour de deux expériences différentes de longue durée aux États-Unis et en Europe Les résultats déroutants – s’ils sont avérés corrects – révèlent des problèmes majeurs avec le livre de règles que les physiciens utilisent pour décrire et comprendre le fonctionnement de l’univers au niveau subatomique.

Le physicien théoricien Matthew McCullough du CERN, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, a déclaré que démêler les mystères pourrait “nous amener au-delà de notre compréhension actuelle de la nature.”

Le livre de règles, appelé le modèle standard, a été développé il y a environ 50 ans Des expériences effectuées au cours des décennies ont confirmé à maintes reprises que ses descriptions des particules et des forces qui composent et gouvernent l’univers étaient à peu près sur la marque. Jusqu’à maintenant

«De nouvelles particules, une nouvelle physique pourraient être juste au-delà de nos recherches», a déclaré Alexey Petrov, physicien des particules à la Wayne State University. “C’est alléchant”

Le Laboratoire Fermi du Département de l’Énergie des États-Unis a annoncé ses résultats mercredi 82 milliards de courses le long d’une piste en dehors de Chicago qui, bien que ho-hum pour la plupart des gens, font vibrer les physiciens: le champ magnétique autour d’une particule subatomique fugace n’est pas ce que le modèle standard dit qu’il devrait être Cela fait suite à de nouveaux résultats publiés le mois dernier par le grand collisionneur de hadrons du CERN qui ont trouvé une proportion surprenante de particules à la suite de collisions à grande vitesse.

Petrov, qui n’a participé à aucune des deux expériences, était initialement sceptique quant aux résultats du grand collisionneur de hadrons lorsque des indices ont émergé en 2014. Avec les derniers résultats plus complets, il a déclaré qu’il était maintenant «prudemment extatique”

Le but des expériences, explique David Kaplan, physicien théoricien de l’Université Johns Hopkins, est de séparer les particules et de découvrir s’il se passe «quelque chose de drôle» avec à la fois les particules et l’espace apparemment vide entre elles.

“Les secrets ne vivent pas seulement dans la matière Ils vivent dans quelque chose qui semble remplir tout l’espace et le temps Ce sont des champs quantiques », a déclaré Kaplan «Nous mettons de l’énergie dans le vide et voyons ce qui en sort”

Les deux ensembles de résultats impliquent l’étrange particule fugitive appelée muon Le muon est le cousin le plus lourd de l’électron qui orbite autour du centre d’un atome Mais le muon ne fait pas partie de l’atome; il est instable et n’existe normalement que pendant deux microsecondes Après avoir été découvert dans les rayons cosmiques en 1936, il a tellement dérouté les scientifiques qu’un célèbre physicien a demandé: «Qui a ordonné cela?»

«Depuis le tout début, les physiciens se grattent la tête», a déclaré Graziano Venanzoni, physicien expérimental dans un laboratoire national italien, l’un des meilleurs scientifiques de l’U.S Expérience du Laboratoire Fermi, appelée Muon g-2

L’expérience envoie des muons autour d’une piste magnétisée qui maintient les particules en existence assez longtemps pour que les chercheurs puissent les regarder de plus près Les résultats préliminaires suggèrent que le «spin» magnétique des muons est de 01% de réduction sur ce que prédit le modèle standard Cela peut ne pas sembler beaucoup, mais pour les physiciens des particules, c’est énorme – plus que suffisant pour bouleverser la compréhension actuelle

Les chercheurs ont besoin d’un an ou deux pour terminer l’analyse des résultats de tous les tours autour de la piste de 14 mètres (50 pieds) Si les résultats ne changent pas, cela comptera comme une découverte majeure, a déclaré Venanzoni.

Par ailleurs, dans le plus grand briseur d’atomes du monde au CERN, des physiciens y ont écrasé des protons pour voir ce qui se passait après L’une des nombreuses expériences distinctes de l’un des collisionneurs de particules mesure ce qui se passe lorsque des particules appelées quarks de beauté ou de fond entrent en collision

Le modèle standard prédit que ces crashs de quark de beauté devraient entraîner un nombre égal d’électrons et de muons. C’est un peu comme lancer une pièce de monnaie 1000 fois et obtenir un nombre égal de têtes et de queues, a déclaré Chris Parkes, chef de l’expérience beauté du Large Hadron Collider.

Les chercheurs se sont penchés sur les données de plusieurs années et de quelques milliers d’accidents et ont trouvé une différence de 15%, avec beaucoup plus d’électrons que de muons, a déclaré le chercheur Sheldon Stone de l’Université de Syracuse.

Aucune des deux expériences n’est encore qualifiée de découverte officielle car il y a encore une petite chance que les résultats soient des bizarreries statistiques L’exécution des expériences plus souvent – prévue dans les deux cas – pourrait, dans un an ou deux, atteindre les exigences statistiques incroyablement strictes pour que la physique la salue comme une découverte, ont déclaré les chercheurs.

Si les résultats tenaient, ils bouleverseraient «tous les autres calculs effectués» dans le monde de la physique des particules, a déclaré Kaplan.

Il a expliqué qu’il peut y avoir une sorte de particule non découverte – ou de force – qui pourrait expliquer les deux résultats étranges

Ou ce sont peut-être des erreurs En 2011, une découverte étrange selon laquelle une particule appelée neutrino semblait voyager plus vite que la lumière menaçait le modèle, mais cela s’est avéré être le résultat d’un problème de connexion électrique lâche dans l’expérience.

“Nous avons vérifié toutes nos connexions par câble et nous avons fait ce que nous pouvions pour vérifier nos données”, a déclaré Stone «Nous sommes plutôt confiants, mais on ne sait jamais”

Physique, recherche, grand collisionneur de hadrons

Actualités – États-Unis – De nouvelles expériences défient la physique telle que nous la connaissons dans une percée majeure

Source: https://www.dailysabah.com/life/science/new-experiments-defy-physics-as-we-know-it-in-major-breakthrough

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