19 juillet 2020
Le XXe siècle fut un siècle de révolution en physique de l’infiniment petit et de l’infiniment grand. Les scientifiques ont, par exemple, déterminé la composition de l’Univers, et mesuré que la matière prime sur l’antimatière – par contre, la raison pour laquelle la matière a pris le dessus est toujours inconnue.
La collaboration internationale T2K a récemment mesuré et publié que des particules élémentaires, les neutrinos et les antineutrinos, semblent se comporter différemment. Une piste sur la compréhension de l’asymétrie entre matière et antimatière, qui repousse les frontières de nos connaissances.
Les neutrinos, particules encore mystérieuses
Les lois de la physique indiquent que le monde matériel est constitué de particules élémentaires, c’est-à-dire insécables. Les découvertes issues des accélérateurs de particules, ces « microscopes du monde quantique », ont révélé l’existence de pas moins de 17 particules fondamentales, décrites par ce qui est communément appelé le modèle standard des particules.
Parmi ces particules, 12 sont des constituants de la matière – ce sont les fermions, qui forment tout ce qui nous entoure : des étoiles à l’air, en passant par les objets. Les 5 particules restantes sont les bosons et servent à transmettre les forces physiques, par exemple le photon qui est la particule de lumière transmettant la force électromagnétique. À chacune de ces 17 particules élémentaires correspond une antiparticule, une particule d’antimatière qui a la propriété de réagir avec sa particule associée, dès qu’elle la rencontre, pour dissoudre le couple en une autre forme d’énergie.
Les neutrinos et les antineutrinos sont des fermions. Ils n’ont été découverts qu’en 1930, car ils interagissent très faiblement avec la matière et traversent continuellement la Terre sans laisser de signal. Ils constituent encore aujourd’hui un des couples les plus mystérieux du modèle standard.
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