{"id":118177,"date":"2023-04-21T06:14:59","date_gmt":"2023-04-21T06:14:59","guid":{"rendered":"https:\/\/yogaesoteric.net\/inside-the-proton-the-most-complicated-element-you-could-imagine\/"},"modified":"2023-04-21T08:19:58","modified_gmt":"2023-04-21T08:19:58","slug":"inside-the-proton-the-most-complicated-element-you-could-imagine","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/yogaesoteric.net\/fr\/inside-the-proton-the-most-complicated-element-you-could-imagine\/","title":{"rendered":"Des physiciens confirment que le proton poss\u00e8de un quark charm\u00e9 intrins\u00e8que"},"content":{"rendered":"

De r\u00e9centes exp\u00e9riences indiquent que le proton, particule pr\u00e9sente au c\u0153ur de chaque atome, poss\u00e8de une structure nettement plus complexe que les physiciens ne l\u2019estimaient jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Des d\u00e9cennies de recherches<\/strong><\/p>\n

Alors que l\u2019on pensait autrefois que les protons \u00e9taient indivisibles, des exp\u00e9riences ayant impliqu\u00e9 des acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules dans les ann\u00e9es 1960 ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 qu\u2019ils contenaient trois particules plus petites, appel\u00e9es quarks. S\u2019il en existe six types (ou saveurs) diff\u00e9rents, le proton est cens\u00e9 contenir deux quarks up et un quark down.<\/p>\n

Mais en m\u00e9canique quantique, la structure d\u2019une particule est r\u00e9gie par des probabilit\u00e9s, ce qui signifie qu\u2019il existe th\u00e9oriquement une chance que d\u2019autres quarks apparaissent \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du proton sous la forme de paires mati\u00e8re-antimati\u00e8re. En 1980, une exp\u00e9rience men\u00e9e au CERN avait sugg\u00e9r\u00e9 que le proton pourrait renfermer un quark charm\u00e9 et son \u00e9quivalent antimati\u00e8re (appel\u00e9 quark anticharm\u00e9), mais les \u00e9l\u00e9ments avanc\u00e9s avaient \u00e9t\u00e9 jug\u00e9s peu convaincants.<\/p>\n

Si d\u2019autres tentatives ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es au cours des d\u00e9cennies suivantes pour identifier ce constituant du proton, les diff\u00e9rentes \u00e9quipes impliqu\u00e9es ont obtenu des r\u00e9sultats contradictoires et eu du mal \u00e0 s\u00e9parer les \u00e9l\u00e9ments constitutifs intrins\u00e8ques du proton de l\u2019environnement \u00e0 haute \u00e9nergie des acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules, o\u00f9 chaque type de quark est rapidement cr\u00e9\u00e9 et d\u00e9truit.<\/p>\n

Dans le cadre de travaux publi\u00e9s dans la revue Nature<\/em><\/u><\/a>, Juan Rojo et ses coll\u00e8gues de l\u2019universit\u00e9 Vrije d\u2019Amsterdam ont pu montrer de fa\u00e7on probante qu\u2019une minuscule partie de la quantit\u00e9 de mouvement d\u2019un proton (environ 0,5 %) provenait effectivement d\u2019un quark charm\u00e9. \u00ab Il est remarquable que, m\u00eame apr\u00e8s toutes ces d\u00e9cennies d\u2019\u00e9tudes, nous d\u00e9couvrions encore de nouveaux constituants du proton<\/em> \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 le physicien.<\/p>\n

Une preuve solide<\/strong><\/p>\n

Rojo et son \u00e9quipe ont utilis\u00e9 un mod\u00e8le d\u2019apprentissage automatique pour cr\u00e9er des structures hypoth\u00e9tiques de proton compos\u00e9es de toutes les diff\u00e9rentes saveurs de quarks, puis les ont compar\u00e9es \u00e0 plus de 500.000 collisions r\u00e9elles enregistr\u00e9es au cours de d\u00e9cennies d\u2019exp\u00e9riences, notamment men\u00e9es au Grand collisionneur de hadrons (LHC).<\/p>\n

Selon Christine Aidala, de l\u2019universit\u00e9 de Washington, l\u2019utilisation de l\u2019apprentissage automatique s\u2019est av\u00e9r\u00e9e cruciale, car elle a permis de g\u00e9n\u00e9rer des mod\u00e8les auxquels les physiciens n\u2019auraient pas n\u00e9cessairement pens\u00e9, r\u00e9duisant ainsi le risque de mesures biais\u00e9es.<\/p>\n

Les chercheurs ont constat\u00e9 que, lorsque le proton ne contenait pas de paire de quark charm\u00e9-anticharm\u00e9, il n\u2019y avait que 0,3 % de chances d\u2019obtenir les valeurs observ\u00e9es exp\u00e9rimentalement, conf\u00e9rant \u00e0 leurs r\u00e9sultats un niveau de confiance de 3 sigmas. Bien qu\u2019il s\u2019agisse d\u2019une preuve solide, davantage de recherches devront toutefois \u00eatre men\u00e9es pour passer au statut de \u00ab d\u00e9couverte <\/em>\u00bb, impliquant un niveau de confiance de 5 sigmas (soit une chance sur 3,5 millions que le r\u00e9sultat soit d\u00fb au hasard).<\/p>\n

D\u2019importantes implications<\/strong><\/p>\n

Un certain nombre d\u2019exp\u00e9riences men\u00e9es au LHC s\u2019appuyant sur des mod\u00e8les pr\u00e9cis de la sous-structure du proton, la prise en compte de ce quark charm\u00e9 intrins\u00e8que pourrait avoir un impact significatif sur leurs r\u00e9sultats.<\/p>\n

\u00ab L\u2019observatoire de neutrinos IceCube, install\u00e9 en Antarctique et recherchant les neutrinos rares produits lorsque les rayons cosmiques heurtent des particules dans l\u2019atmosph\u00e8re terrestre, pourrait \u00e9galement devoir prendre en compte cette nouvelle structure<\/em> \u00bb, a expliqu\u00e9 Rojo. \u00ab La probabilit\u00e9 qu\u2019un rayon cosmique frappe un noyau de l\u2019atmosph\u00e8re et produise des neutrinos est assez \u00e9troitement li\u00e9e \u00e0 la pr\u00e9sence ou non d\u2019un quark charm\u00e9<\/em>. \u00bb<\/p>\n

 <\/p>\n

yogaesoteric
\n21 avril 2023<\/strong><\/p>\n

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