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  • Le Mystère des Muons

    Posté le 10 juin 2012

    Le muon, cousin de l’électron, pourrait être la clé de la compréhension des relations entre les autres particules fondamentales.

    Dans les années 1930, les scientifiques pensaient avoir perçé tous les secrets de la matière. La matière était constituée d’atomes; les atomes se résumaient à des protons, neutrons et électrons; et c’était tout.

    Et puis, en 1936, ils ont découvert le muon, un cousin étonnamment lourd de l’électron qui n’avait apparemment aucune autre raison d’être que de déconcerter les scientifiques. La découverte du muon était tellement inattendue que Isidor Isaac Rabi, qui allait devenir Prix Nobel de Physique en 1944, avait déclaré : « Qui a commandé ça ? ».

    76 ans plus tard, une grande partie du mystère entourant le muon s’est dissipée. Les scientifiques ont calculé sa masse à 8 décimales près, connaissent sa demi-vie (période radioactive) à une picoseconde près et ont même découvert des moyens pour le manipuler. Malgré tout, de nombreux scientifiques pensent qu’il y a encore beaucoup à découvrir sur le muon.

    « Il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas au sujet des interactions fondamentales et du monde subatomique, et nous pensons que le muon pourrait bien avoir les réponses » explique Mark Lancaster, professeur à l’University College London.

    Sur les 16 particules du Modèle Standard, le muon est devenu l’objet des recherches de plus en plus de scientifiques qui cherchent à la fois à comprendre ses propriétés uniques et à l’utiliser comme sonde du reste du monde subatomique.

    « Les muons sont spéciaux » explique Chris Polly, un physicien du Fermilab qui participe à la recherche. « Ils sont suffisamment légers pour être produits abondamment mais assez lourds pour que nous puissions les utiliser expérimentalement afin de vérifier l’exactitude du Modèle Standard »

    Les muons pourraient aider à répondre à certaines questions les plus importantes en physique des particules : Pourquoi y a-t-il autant de particules ? Y a-t-il des symétries cachées ? Y a-t-il d’autres forces subatomiques ?

    Un effort international visant à explorer des processus subatomiques rares en utilisant les intenses faisceaux des accélérateurs de particules a donné naissance à l’opportunité d’étudier le muon. Les expériences d’établissements comme le Fermilab, le Brookhaven National Laboratory, le Paul Scherrer Institute (Suisse) et le Proton Accelerator Research Complex (Japon) permettront à la communauté scientifique de s’approcher de plus près de la compréhension des propriétés du muon, mais aussi du tissu subatomique de l’Univers.

    Source : Symmetry Magazine

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