Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Adrien le Jeudi 13/07/2017 à 00:00
Les expériences LHC affinent leurs mesures de précision
La communauté mondiale de la physique des particules se réunit cette semaine à Venise (Italie) pour la Conférence internationale sur la physique des hautes énergies de la Société européenne de physique (EPS-HEP 2017). Des dizaines de nouveaux résultats, issus de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) actuellement disponibles des expériences du Grand collisionneur (Un collisionneur est un type d'accélérateur de particules mettant en jeu des faisceaux dirigés de particules élémentaires.) de hadrons LHC, y sont présentés pour la première fois.


Des dizaines de nouveaux résultats, issus de l'ensemble des données disponibles des expériences du Grand collisionneur de hadrons, sont présentés pour la première fois à la conférence EPS. (Image: EPS-HEP 2017)

Ces deux dernières années, le LHC a fonctionné avec la régularité d'une montre suisse et a fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites...) un grand volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de données aux expériences, dépassant toutes les attentes. Avec une plus grande luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) (c'est-à-dire un plus grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de collisions) et davantage de données, les physiciens peuvent maintenant explorer les interactions les plus fondamentales entre les particules avec une sensibilité et une précision sans précédent.

Parmi les nouveaux résultats présentés à cette conférence, on peut citer des études détaillées du boson (Les bosons représentent une classe de particules qui possèdent des propriétés de symétrie particulières lors de l'échange de particules : un système de particules identiques se comportant...) de Higgs : cinq ans après l'annonce de sa découverte, les physiciens étudient maintenant à la loupe (Une loupe est un instrument d'optique subjectif constitué d'une lentille convexe permettant d'obtenir d'un objet une image agrandie. La loupe est la forme la plus simple du...) cette particule si particulière, et acquièrent ainsi une meilleure connaissance de la manière dont elle interagit avec les autres particules.

 " Le niveau de précision atteint par les expériences est impressionnant, alors même que seul un petit pourcentage de l'ensemble des données prévues au LHC sont actuellement disponibles, explique Fabiola Gianotti, directrice générale du CERN. Il est particulièrement pertinent d'étudier la manière dont le Higgs interagit avec les autres particules, car la physique au-delà du Modèle standard pourrait modifier ces interactions. "

Le Modèle standard prédit très précisément la manière dont le boson de Higgs (Le boson de Higgs est une particule élémentaire dont l'existence a été proposée en 1964 par Gerry Guralnik, C.R. Hagen, et Tom Kibble; Robert Brout et François Englert (et nommé « boson scalaire...) interagit avec les différents types de particules. Sa première observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) s'appuyait sur des mesures de sa désintégration en d'autres bosons (W, Z, g). Les collaborations ATLAS et CMS observent à présent comment le boson de Higgs se désintègre directement en fermions, la famille des particules fondamentales qui constituent la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...), par exemple en quarks ou en leptons.

La collaboration ATLAS rapporte le premier indice de la désintégration du boson de Higgs en une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) de quarks b, avec une signification statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application d'une méthode statistique à un ensemble...) de 3,6 sigmas. Même si, d'après les prédictions du Modèle standard, cette désintégration devrait avoir lieu dans plus de la moitié des désintégrations du boson de Higgs, elle est très difficile à distinguer des processus similaires appartenant au bruit de fond (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.).

Cet indice de la désintégration du boson de Higgs en quarks b représente une étape importante dans l'étude des propriétés du boson de Higgs, explique Karl Jakobs, porte-parole de l'expérience ATLAS. Il s'agit d'un élément important pour comprendre sa courte durée de vie et pour chercher des indices indirects d'autres désintégrations plus rares. "

Après l'observation récente de la désintégration du boson de Higgs en deux leptons tau, la collaboration CMS présente la première observation de cette désintégration par une seule expérience, avec une signification statistique de 5,9 sigmas.

Cette observation est d'une importance capitale pour déterminer les couplages du boson de Higgs avec des leptons, et elle représente un pas important vers la mesure de ses couplages avec des fermions de la troisième génération, les copies très lourdes des électrons et des quarks, dont le rôle dans la nature est un grand mystère ", indique Joel Butler, porte-parole de la collaboration CMS.

Grâce au grand volume de données disponible, les expériences LHC peuvent également tester d'autres propriétés du Modèle standard avec une plus grande précision. CMS présente ainsi la meilleure mesure, auprès du LHC, de l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) de mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée...) électrofaible, un paramètre-clé du Modèle standard qui détermine une relation solidement prédite entre les masses des bosons W et Z. La collaboration ATLAS présente aussi le premier indice d'un processus important mais rare faisant intervenir l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) faible, et dans lequel sont produits un quark (Les quarks sont des fermions que la théorie du modèle standard décrit, en compagnie de la famille des leptons, comme les constituants élémentaires de la matière.) t unique et un boson Z.

Les expériences LHC sont aussi très actives dans la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) de physique au-delà du Modèle standard ; un grand nombre de nouveaux résultats relatifs aux recherches sur la matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au sujet des galaxies. Différentes...) sont aussi présentés à Venise.

Jusqu'ici, nous avons testé les modèles théoriques les plus simples pour la matière noire, explique Eckhard Elsen, directeur de la recherche et de l'informatique du CERN. Nous devons à présent explorer les scénarios plus compliqués, en profitant au maximum de la précision qui est désormais possible. "

Un haut niveau de précision est également au menu en ce qui concerne l'interaction forte, comme le montre l'observation d'une nouvelle particule contenant deux quarks c et un quark léger , l'amélioration de la précision des mesures de l'asymétrie (L'asymétrie est l’absence de symétrie, ou son inverse. Dans la nature, les crabes violonistes en sont des exemples spectaculaires.) matière-antimatière réalisées par LHCb, et une longue série de résultats obtenus par toutes les expériences à partir des collisions d'ions lourds. La collaboration ALICE a notamment présenté l'une des mesures les plus précises de la durée de vie de l'hypertriton, noyau exotique contenant un quark s, qui est produit en abondance dans les collisions du LHC.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: Harriet Kim Jarlett - Copyright CERN