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On a détecté des sortes de boules de « photons nucléaires », les glueballs !
En 1979, était obtenue la première preuve convaincante de l'existence des gluons, les cousins des photons responsables des forces nucléaires fortes liant les quarks dans les protons et les neutrons. Aujourd'hui, en 2021, le Cern et le Fermilab annoncent qu'ils ont enfin une preuve solide de l'existence de particules faites uniquement de gluons.... Lire la suite
Après la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs, l'une des dernières grandes prédictions du modèle standard qu'il reste à vérifier est celle de l'existence des fameuses boules de glu de la QCD. Les mathématiques de la théorie des cordes semblent prédire indirectement les propriétés de ces particules. Certaines de ses prédictions sont déjà en bon accord avec l'expérience mais d'autres pourraient être testées dans quelques mois au Cern.... Lire la suite
Il existe un zoo très riche de particules liées aux forces nucléaires qui lient les protons et les neutrons dans les noyaux, forces qui découlent en fait d'autres plus profondes appelées forces nucléaires fortes et qui « collent » des particules élémentaires, les quarks, dans les protons et les neutrons. Il y a presque 50, la théorie derrière ces forces a fait une prédiction étonnante qui reçoit aujourd'hui une confirmation supplémentaire, celle de l'existence d'autres particules particulièrement exotiques.
Dans une prépublication mise en ligne le mois dernier sur arXiv et lors d'une présentation faite la semaine dernière à la Conférence internationale sur la physique des hautes énergies (ICHEP), les membres de la collaboration BESIII, qui mènent des expériences auprès du collisionneur électron-positon de Pékin, ont annoncé qu'une particule baptisée X(2370) - qu'ils ont produite en faisant entrer en collision des électrons et des positrons à haute énergie - possède les propriétés attendues d'une « boule de glu » (glueball).
En 1979, était obtenue la première preuve convaincante de l'existence des gluons, les cousins des photons responsables des forces nucléaires fortes liant les quarks dans les protons et les neutrons. Aujourd'hui, en 2021, le Cern et le Fermilab annoncent qu'ils ont enfin une preuve solide de l'existence de particules faites uniquement de gluons.... Lire la suite
C'est une confirmation supplémentaire de l'existence de ces particules exotiques dont plusieurs autres équipes de chercheurs pensaient déjà avoir fait la détection, notamment il y a quelques années dans les données combinées des détecteurs équipant le Tevatron (avant son arrêt, puis démantèlement aux États-Unis) et le LHC, mais aussi dès 1979.
La force la plus puissante de l'Univers est la force nucléaire forte. Elle régit le comportement des quarks et des gluons à l'intérieur des protons et des neutrons. Le nom de la théorie, qui régit cette force, est la chromodynamique quantique, ou QCD. Dans cette vidéo, le Dr Don Lincoln du Fermilab explique les subtilités de cette composante dominante du modèle standard. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Fermilab
Pour comprendre de quoi il s'agit quand on parle de glueballs, des particules prédites il y a presque 50 ans, il faut savoir qu'elles sont des conséquences théoriques naturelles que l'on obtient dès lors que l'existence des quarks a été admise et que l'on a disposé de la théorie des forces nucléaires fortes entre ces quarks, la théorie de la chromodynamique quantique, la QCD.
La théorie des quarks a été découverte en 1964 par Murray Gell-Mann, collègue de Richard Feynman à Caltech, et indépendamment par George Zweig, alors en poste au Cern, et tout jeune thésard de Gell-Mann. Elle explique l'existence de particules que l'on a appelé des hadrons, c'est-à-dire des neutrons et des protons en premier lieu, mais aussi des méson