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  • LHCb entrevoit un possible signe d’une nouvelle physique

    Posté le 7 juin 2014

    lhcb-detecteurUn résultat présenté à la conférence LHC Physics à New York pourrait s’avérer être un signe d’une faille dans le Modèle Standard.

    LHCb est l’un des 4 détecteurs du célèbre LHC. Le Modèle Standard prédit que les électrons, muons et taus (famille des leptons) devraient tous se comporter de la même manière et être produits en quantités égales au cours des désintégrations de particules (on appelle cela l’Universalité des leptons). Mais les scientifiques de LHCb ont révélé avoir fait une observation qui défie cette prédiction du Modèle Standard. Cela pourrait être causé par une interférence dûe à des particules ou forces encore inconnues.

    L’équipe du LHCb a observé une différence dans la désintégration de Mésons B+ (contenant un antiquark bottom et un quark up). En règle générale, ces particules se désintègrent en hadrons légers (Kaons) peu après leur production. Mais dans certains cas très rares, au lieu de ça ils créent 2 leptons et un hadron.

    Selon le Modèle Standard, ce type de désintégration devrait avoir créé des électrons et des muons en quantités égales. Mais les électrons sont produits avec un taux 25% plus élevé que les muons. Si les données collectés après le redémarrage du LHC (prévu début 2015) confirment cette observation, cela pourrait être le signe d’une nouvelle physique.

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  • Histoire de la Théorie des Cordes

    Posté le 12 janvier 2014

    Univers ElegantEst-ce que de minuscules brins d’énergie détiennent la clé d’une théorie unifiée de la physique ?

    Sur 13,8 milliards d’années, l’Univers s’est étendu et refroidi pour produire les étoiles, galaxies et planètes que nous voyons aujourd’hui. Si nous regardons le film cosmique à l’envers, tout ce que l’on voit s’éloigner maintenant se met à se rapprocher et l’Univers devient plus petit, plus chaud et plus dense à mesure que nous nous approchons du début des temps. Lorsque nous remontons au moment du Big Bang, quand l’Univers était à la fois extrêmement lourd et minuscule, les 2 théories qui expliquent notre monde s’effondrent : dès qu’on essaye de les combiner pour comprendre ce qui se passe à ce moment là, rien ne va plus. Il nous faut donc un moyen de combiner la relativité générale (infiniment grand et massif) et la mécanique quantique (infiniment petit).

    La théorie des cordes pourrait nous aider à unifier ces 2 théories et expliquer la nature de l’infiniment petit jusqu’à l’infiniment grand grâce à un ingrédient simple : de minuscules brins d’énergie vibrants appelés “cordes”.

    Pourquoi est-ce que la relativité générale et la mécanique quantique ne sont pas compatibles ?

    Pour décrire l’Univers à grande échelle nous utilisons la relativité générale qui explique le fonctionnement de la force gravitationnelle. Selon cette théorie, la courbure de l’Espace-temps est à l’origine de cette force. La Terre tourne autour du Soleil parce qu’elle suit la courbure du tissu de l’Espace-Temps créée par le Soleil. Tout se comporte de manière prévisible.

    Pour décrire l’Univers à une échelle extrêmement petite nous devons utiliser la mécanique quantique. Dans le monde de l’infiniment petit, l’Espace-Temps devient chaotique et si turbulent qu’il défie le sens commun : à cette échelle, l’Espace et le Temps sont tellement tordus et déformés que les idées de gauche et de droite, de haut et de bas et même d’avant et après n’ont plus aucun sens. Il n’y a aucun moyen d’être certain que l’on soit ici ou là ou à 2 endroits à la fois, ni même si l’on est arrivé ici avant d’arriver là.

    Les fluctuations de l’Espace-Temps prédites par la mécanique quantique sont en conflit direct avec le modèle géométrique lisse et ordonné décrit par la relativité générale. Mais les physiciens pensent que tout, de la danse frénétique des particules subatomiques jusqu’aux tourbillons majestueux des galaxies, doit pouvoir s’expliquer par un seul grand principe physique, une seule équation.

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  • La Double Désintégration Bêta Sans Neutrinos

    Posté le 10 octobre 2013

    Double_desintegration_beta_sans_neutrinosL’observation de la double désintégration bêta sans neutrino suggèrerait que le boson de Higgs du Modèle Standard ne peut pas donner de masse aux neutrinos.

    Le 4 juillet 2012 les physiciens ont découvert le boson de Higgs, améliorant notre compréhension de la manière dont les particules acquièrent leur masse. Les neutrinos quant à eux sont plus légers, bien plus légers que des électrons ou autres particules similaires. Serait-ce un signe que la masse des neutrinos ne serait pas seulement liée au boson de Higgs ?

    Nous pouvons explorer cette possibilité avec un processus connu sous le nom de double désintégration bêta. Dans une double désintégration bêta « normale », 2 neutrons d’un noyau atomique se transforment en 2 protons tout en éjectant 2 neutrinos et 2 électrons. Une douzaine de noyaux différents subissent ce type de désintégration très rare.

    Maintenant, supposons que les neutrinos, en plus d’être électriquement neutres, sont en fait exactement neutres de toutes les manières possibles : à tel point qu’un neutrino et un anti-neutrino seraient complètement identiques.

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  • Le Prix Nobel de Physique 2013 a été décerné à Peter Higgs et François Englert

    Posté le 8 octobre 2013

    Prix_Nobel_de_Physique-2013Le Prix Nobel de Physique 2013 a été décerné à Peter Higgs (Université d’Edimbourg, Royaume-Uni) et François Englert (Université Libre de Bruxelles, Belgique) pour la découverte théorique d’un mécanisme qui contribue à notre compréhension de l’origine de la masse des particules subatomiques, et qui a été confirmé récemment grâce à la découverte de la particule fondamentale prédite par les expériences ATLAS et CMS du LHC du CERN.

    La théorie récompensée est un élément central du Modèle Standard de la physique des particules. Selon le Modèle Standard, chaque chose, les fleurs, êtres humains, étoiles et planètes consistent en quelques éléments de base : des particules de matière. Ces particules sont gouvernées par des forces transmises par des particules de force.

    L’ensemble du Modèle Standard repose sur l’existence d’un type particulier de particule : le boson de Higgs. Cette particule provient d’un champs invisible qui remplit tout l’espace. Même lorsque l’Univers semble vide, ce champs est présent. Sans celui-ci, nous n’existerions pas car c’est grâce aux intéractions avec ce champs que les particules acquièrent leur masse. La théorie proposée indépendamment en 1964 par Englert et Higgs décrit ce processus.

    François Englert est citoyen belge, né en 1932 à Etterbeek. Il a obtenu son doctorat en 1959 à l’Université Libre de Bruxelles. Il est professeur émérite à cette Université.

    Peter W. Higgs, est citoyen britannique, né en 1929 à Newcastle upon Tyne. Il a obtenu son doctorat en 1954 au King College de l’Université de Londres. Il est professeur émérite à l’Université d’Edimbourg.

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    Source : Nobelprize.org

  • Y a-t-il plus de 3 types de neutrinos ?

    Posté le 23 mai 2013

    Neutrinos_interrogationLe Modèle Standard décrit seulement 3 types (ou « saveurs ») de neutrinos liés à l’électron ou à ses cousins plus lourds (le muon et le tau) via la force nucléaire faible, force fondamentale responsable de la désintégration radioactive et de la production de neutrinos. Mais une variété de preuves semble indiquer que des « saveurs » supplémentaires, ayant des propriétés très différentes des 3 types de neutrinos déjà connus, pourraient bien exister.

    Ces neutrinos « stériles », que les scientifiques vont tenter de découvrir, tirent leur nom du fait qu’ils échappent aux détecteurs classiques car ils n’intéragiraient avec la matière que par la force gravitationnelle.

    Source : Symmetry Magazine