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Physique des particules

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Vous pensez que le boson de Higgs explique la masse des corps dans l’univers, depuis les atomes jusqu’aux étoiles. C’est faux ! Vous pensez que vous nagez dans une mer de bosons de Higgs autour de vous. C’est faux. D’ailleurs, depuis 13,7 milliards d’années, les bosons de Higgs n'existent plus dans l’univers, si ce n'est de façon fugace... Vous n'y comprenez plus rien ? Voici de quoi vous éclairer avec des explications sur ce que l'on appelle le champ de Higgs et ses bosons, à l'occasion du décès de Peter Higgs.

Sciences

Physique

Non, le boson de Higgs n'explique pas la masse du Soleil ni la vôtre !

actualité

• 14/04/2024

François Englert et Robert Brout ont découvert avec Peter Higgs un mécanisme essentiel pour doter les particules d'une masse. Ce mécanisme, dit de Brout-Englert-Higgs, implique l'existence d'un champ avec des bosons associés. Le boson de Higgs, qu'il est maintenant plus correct d'appeler le boson de Brout-Englert-Higgs, a finalement été découvert au Cern. Mais les travaux d’Englert et Brout vont bien au-delà. Comme l'a expliqué à Futura-Sciences le physicien Jean Orloff, qui a côtoyé les deux hommes pendant des années et a même obtenu son doctorat sous la direction de François Englert, ils concernent aussi la physique des trous noirs et la cosmologie. Nous republions son interview à l'occasion du décès de Peter Higgs.

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Physique

Du boson de Brout-Englert-Higgs à la cosmologie, en mémoire de Peter Higgs et Robert Brout

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• 13/04/2024

Le physicien britannique Peter Higgs, l'un des architectes du modèle standard de la physique des particules du XXe siècle, vient de décéder. Il avait reçu le prix Nobel de physique en 2013 pour ses travaux en 1964 sur l'origine de la masse des particules élémentaires en postulant notamment l'existence d'une nouvelle particule appelée depuis le boson de Higgs, ou bien encore le boson de Brout-Englert-Higgs, du nom de deux autres physiciens qui avaient abouti indépendamment à une théorie similaire. L'existence du boson de Higgs avait finalement été démontrée au Cern en 2012 grâce au Grand collisionneur de hadrons, le LHC.

Sciences

Boson de Brout-Englert-Higgs

Codécouvreur du boson de Brout-Englert-Higgs, le prix Nobel de physique Peter Higgs est décédé

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• 09/04/2024

Depuis plusieurs années, les Européens envisagent, avec leurs partenaires, la construction d'un futur collisionneur circulaire (FCC) de 100 kilomètres de circonférence environ pour succéder au LHC à l'horizon 2040 en espérant découvrir de la nouvelle physique, par exemple des particules de matière noire. Un bilan de sa faisabilité et des retombées possibles attendues est aujourd'hui disponible et le Cern confirme son intention de poursuivre les études préparatoires. Ce projet est en compétition avec un projet chinois similaire.

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Physique

Le Cern confirme son projet d'un accélérateur de particules de presque100 km de circonférence !

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• 10/02/2024

Des chercheurs travaillent sur un accélérateur de particules compact capable de produire un faisceau de 10 GeV malgré une longueur de seulement 20 mètres. Ce dispositif pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications en médecine et dans l’électronique.

Tech

Technologie

Un accélérateur de particules de seulement 20 mètres établit un nouveau record de puissance

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• 30/11/2023

On a de bonnes raisons de penser que les trous noirs supermassifs en rotation sont aussi des super-accélérateurs de particules expliquant l'arrivée sur Terre de rayons cosmiques à de très hautes énergies. Mais même eux semblent impuissants à produire l'arrivée sur notre Planète bleue en 2021 d'un rayon cosmique dont l'énergie est proche de celle d'un autre événement similaire, survenu en 1991 et tout aussi inexplicable avec la physique actuelle. La particule exotique derrière la collision avec la Terre en 2021 a été appelée du nom de la déesse japonaise du Soleil, de la religion shinto, qui aurait contribué à la création du Japon. Elle défie les explications des théoriciens.

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Astronomie

La Terre a été frappée par des particules cosmiques d'origine inconnue des dizaines de millions de fois plus énergétiques qu'au LHC

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• 25/11/2023

De 2015 à 2018, lors du Run 2 du LHC, le Run 1 ayant permis la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs, les chercheurs du Cern sont partis à la chasse avec le détecteur géant Atlas à des particules exotiques dites supersymétriques ou encore portant une charge magnétique, des monopôles. Le Cern a révélé récemment l'état de cette chasse.

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Physique

Particules de matière noire supersymétriques et monopôles magnétiques, que dit le LHC ?

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• 16/10/2023

Cousin lourd de l'électron, le muon se comporte comme un petit aimant en rotation et, depuis longtemps, défie les prédictions du modèle standard de la physique des particules. Laboratoire pour tester des théories peut-être invérifiables avec le LHC, comme celles concernant la matière noire, il a fait l'objet d'une longue prise de mesures avec une expérience menée par les physiciens du Fermilab, aux États-Unis, au point d'avoir peut-être atteint en 2023 le statut de découverte d'une nouvelle physique.

Sciences

Physique des particules

De possibles signes d'une cinquième force confirmés avec des muons au Fermilab

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• 13/08/2023

Il y avait déjà « La physique pour les nuls ». Il y a désormais aussi « La physique pour ceux qui n’aiment pas ça ». Quelques notions de cette discipline, parfois vue comme froide et lointaine, modestement racontées par un professeur de sciences physiques.

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Physique

Frédéric Vioux va vous faire aimer la physique avec « La physique pour ceux qui n’aiment pas ça »

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• 06/05/2023

D’inspirations. Et d’expirations. C’est comme ça que nous respirons et que nous vivons. Et s’il en était de même de l'Univers. Et si nous vivions au cœur de l’une de ses expirations ? Il pourrait, dans le futur, se mettre à inspirer. Jusqu’à ce qu’il « explose »... en un nouveau Big Bang !

Sciences

Astronomie

Et si nous allions vers un nouveau Big Bang ?

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• 09/03/2023

Les égyptologues travaillant dans le cadre du projet ScanPyramids n'ont pas encore trouvé la porte des étoiles de la série Stargate SG-1, mais ils utilisent tout de même depuis quelques années une technologie qui serait pour Champollion de la science-fiction : des télescopes à muons. Sur la piste des secrets des pharaons ils ont découvert avec eux des cavités cachées depuis des millénaires dans la pyramide de Khéops. Ils révèlent aujourd'hui des images prises avec une caméra dans l'une de ces cavités.

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Physique

Les premières images d'une cavité cachée dans la pyramide de Khéops depuis 4 500 ans !

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• 04/03/2023

Le 25 janvier 1983, le Cern annonçait la découverte du boson W prédit par une théorie unifiée des forces électromagnétique et nucléaire faible. C'est parce que le mécanisme de Brout-Englert-Higgs expliquait la masse de cette particule que la chasse au boson de Higgs a été lancée. La masse du boson W défie aujourd'hui la physique connue, ce que pourrait bientôt confirmer le LHC dans un futur proche.

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Physique

En vidéo : il y a 40 ans, le Cern découvrait le boson W en prélude au boson de Higgs

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• 27/01/2023

Alors qu'ils effectuaient des mesures de polarisation électrique sur des protons, des chercheurs ont confirmé une anomalie détectée il y a déjà quelques années. La courbe de polarisation représentée en fonction de l'énergie ne correspond pas à ce que prédit la théorie. Selon l'équipe, cette découverte remet en question la chromodynamique quantique qui décrit l'interaction forte.

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Physique des particules

Des chercheurs confirment une anomalie dans la structure du proton

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• 21/10/2022

De nombreuses particules ont déjà été découvertes au Grand collisionneur de hadrons (LHC, France-Suisse). Aujourd’hui, les physiciens disent avoir trouvé des preuves de trois combinaisons de quarks inédites : un pentaquark et une paire de tétraquarks.

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Trois nouvelles particules exotiques détectées avec le LHC

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• 09/07/2022

À quoi ressemble un proton ? À une boule de billard, mais en tout petit. Bien sûr. Ou bien sûr que non ! Parce qu’au fil des décennies, la physique nous a appris que les choses sont un peu plus compliquées que ça. Tellement même qu’il est devenu difficile de se les représenter. Mais des chercheurs se sont associés à des artistes pour relever le défi. Voici le résultat.

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Physique

Voici à quoi ressemble un proton

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• 09/07/2022

L'événement est historique et les membres de la Noosphère partout sur Terre peuvent le suivre grâce à Internet. Le Grand collisionneur de hadrons, le LHC, va battre son record d'énergie dans des collisions de protons en direct au Cern ce mardi 5 juillet 2022, ouvrant une nouvelle période d'exploration d'un territoire où se cachent peut-être les secrets d'une nouvelle physique dont les arcanes sont derrière le Big Bang. On vous explique tout.

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Physique des particules

En direct, le LHC relancé aujourd'hui pour chasser la nouvelle physique du Big Bang

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• 05/07/2022

Pourquoi le boson de Higgs est-il si important pour les physiciens ? C'est la question à laquelle répond Nathalie Besson, du CEA, qui étudie les bosons W et Z avec le détecteur Atlas, au LHC. Cette particule n'était qu'une prédiction et sa découverte a validé le modèle standard, la théorie de base de la physique des particules, qui fonctionne très bien mais ne prédit pas tout, par exemple la matière et l'énergie noires. Consolidé par la découverte du boson de Higgs, il pourra être mieux mis à l'épreuve pour, peut-être, emmener la physique vers de nouveaux chemins.

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Physique

10 ans du boson de Higgs : pourquoi est-il si important ?

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• 04/07/2022

Il y a 10 ans, le 4 juillet 2012, le Cern annonçait qu'il avait confirmé l'existence d'une particule mythique donnant sa masse aux particules élémentaires – ce n'est pas le cas des protons et des neutrons – et permettant d'unifier deux forces fondamentales de l'Univers dont l'une expliquant comment les étoiles brillent et pourquoi la Terre crache encore des laves. C'est donc l'anniversaire de la découverte du boson de Higgs et un petit bilan à son sujet s'impose grâce aux explications de Julien Baglio, physicien théoricien au Cern.

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Physique

Boson de Brout-Englert-Higgs : 10 ans après sa découverte, où en est-on ?

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• 04/07/2022

Le modèle standard de la physique des particules référence trois « saveurs » de neutrinos. Mais de nouvelles expériences semblent aujourd’hui vouloir confirmer l’existence d’une quatrième sorte de neutrino : le neutrino stérile.

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Physique

Neutrino stérile : détection d’une anomalie « très excitante »

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• 26/06/2022

S’ils existent, les monopôles magnétiques sont les équivalents des charges électriques mais pour des champs magnétiques, donc des charges magnétiques élémentaires. Plusieurs variantes théoriques sont connues et les physiciens les chassent de diverses manières, au Cern ou dans les rayons cosmiques notamment.

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Physique

Du nouveau sur l'existence des mythiques monopôles magnétiques

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• 10/06/2022

Régulièrement, il se produit, à la surface de notre Soleil, des éruptions d’une extrême violence. Un flash de lumière accompagné de l’éjection de particules à des vitesses proches de celle de la lumière. Et des chercheurs viennent enfin de localiser l’endroit où ces particules sont accélérées.

Sciences

Soleil

Un accélérateur de particules au cœur d’une éruption solaire

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• 10/06/2022

La semaine dernière, le Grand collisionneur de hadrons, le LHC, avait fait à nouveau circuler des protons dans son anneau de 27 kilomètres de circonférence. Toujours avec l'objectif de repartir dans quelques mois à la chasse de nouvelles particules et à une nouvelle physique permettant peut-être de résoudre les énigmes de la matière et de l'énergie noire, les ingénieurs et physiciens du Cern viennent de battre ce 25 avril 2022 le record d'énergie pour des protons accélérés dans un collisionneur avec maintenant presque 7 TeV.

Sciences

Lhc

Le LHC bat son record d'énergie pour chasser la nouvelle physique du Big Bang

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• 26/04/2022

Selon certains physiciens, un univers parallèle, miroir du nôtre ou relevant de ce que l'on appelle la théorie des branes, autoriserait des neutrons à sortir de notre Univers pour y entrer à nouveau. L’idée a été testée une nouvelle fois avec le réacteur nucléaire de l’Institut Laue-Langevin à Grenoble, plus précisément en utilisant le détecteur de l'expérience Stereo initialement conçu pour chasser des particules de matière noire potentielles, les neutrinos stériles.

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Physique

Multivers : la traque d'un monde parallèle continue à Grenoble

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• 06/02/2022

Lorsque le génial Richard Feynman a amorcé la révolution des ordinateurs quantiques, il comptait s'en servir pour mener à bien des simulations de systèmes quantiques défiant les calculs analytiques et les simulations numériques sur des ordinateurs classiques. On commence à voir ce rêve se réaliser depuis quelques années et aujourd'hui un ordinateur quantique, construit par IBM, semble sur le point de percer certains secrets des protons et neutrons composant notre corps et les étoiles.

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Chromodynamique quantique

L'ordinateur quantique sur le point de percer les secrets des protons et neutrons pour la première fois

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• 28/11/2021

Deuxième invité exceptionnel de notre série « rédacteur en chef » de Futura pour une journée : Étienne Klein. Ne manquez surtout pas, mercredi 6 octobre, son édito et les articles inédits qu’il nous a demandé d'écrire.

Sciences

Magazine Science

Journée spéciale demain avec Étienne Klein, rédacteur en chef invité

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• 05/10/2021

Les particules de matière noire dans l'univers observable pourraient être des cousins proches du photon décrit par des équations ressemblant à celle de l'interaction électromagnétique. Doués de masse, contrairement au photon du modèle standard, ces photons noirs, que l'on appelle aussi des bosons U, sont chassés au Cern grâce à l'expérience NA 64 qui reprend du service après le démarrage du plus puissant accélérateur de particules du Cern après le LHC, le Supersynchrotron à protons.

Sciences

Matière noire

Matière noire : le Supersynchrotron à protons redémarre la chasse aux photons noirs au Cern avec NA 64

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• 27/08/2021

« Steven Weinberg fait partie des très rares personnes qui, dans l'histoire de la civilisation, ont radicalement changé notre façon de voir l'Univers. » Cette phrase a été écrite par le physicien théoricien Gian Francesco Giudice dans un communiqué du Cern qui a annoncé la disparition de l'un des plus grands scientifiques de tous les temps, ayant révolutionné la physique des particules, la théorie quantique des champs et la cosmologie pour reprendre là aussi les mots du mythique laboratoire européen de la physique des hautes énergies.

Sciences

Physique

Le prix Nobel Steven Weinberg, unificateur de la lumière et de la radioactivité, s'est éteint

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• 01/08/2021

L’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Agence spatiale russe (Roscosmos) collaborent pour Plasma Kristall-4 (PK-4), une expérience sur les plasmas complexes, mélanges gazeux à basse température composés de gaz ionisé, de gaz neutre et de particules microscopiques. En étudiant leur comportement en micropesanteur, les astronautes pourront valider des modèles physiques sur Terre et les appliquer dans de nombreux domaines tels que l'industrie ou la santé.

Sciences

Plasma

Expériences sans gravité : le plasma, matériau de l'espace

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• 22/07/2021

Ligo et Virgo détectent les ondes gravitationnelles sur Terre par leurs effets sur des faisceaux laser de photon. Les physiciens prennent de plus en plus au sérieux l'idée de détecter celles du Big Bang en mesurant leurs effets sur des faisceaux de particules de matière dans les collisionneurs géants pouvant succéder au LHC.

Sciences

Big bang

Les ondes gravitationnelles du Big Bang pourraient être détectées par un successeur du LHC

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• 13/06/2021

Après avoir été le premier laboratoire au monde à créer puis à piéger des atomes d'antihydrogène, le premier à pouvoir générer des faisceaux de ces atomes d'antimatière, le Cern est encore le premier à les refroidir avec le laser. Voilà de quoi ouvrir de nouvelles perspectives sur leur étude qui pourrait permettre d'aller au-delà de la théorie de la relativité restreinte, et surtout de comprendre où est passée l'antimatière du Big Bang qui manque toujours à l'appel.

Sciences

Physique

Antimatière : le Cern refroidit par laser des antiatomes d'hydrogène pour la première fois

actualité

• 09/04/2021

Plusieurs extensions du modèle standard, comme la technicouleur ou la compositeness, prévoient l’existence de leptoquarks, des particules capables de changer des quarks en leptons et de provoquer la désintégration du proton. Traqués depuis des décennies, ils sont peut-être responsables de mystérieuses anomalies dans la désintégration de certaines particules observées avec le détecteur LHCb au Cern.

Sciences

Cern

La mystérieuse anomalie détectée au Cern pointe-t-elle vers une nouvelle physique ?

actualité

• 28/03/2021

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.

Sciences

QCD

Le Cern découvre une particule faite de gluons, la colle des quarks

actualité

• 23/03/2021

Le LHC, le plus grand accélérateur de particules au monde, ne va pas tarder à entrer à nouveau en service après plusieurs upgrades. Les physiciens des particules font tout de même savoir que les données collectées dans les précédentes expériences ont finalement permis de découvrir 59 nouveaux hadrons composés de quarks.

Sciences

Physique des particules

Surprise ! Le LHC a découvert plus de 50 nouvelles particules !

actualité

• 05/03/2021

Le physicien théoricien néerlandais Martinus Veltman vient de nous quitter. À la fin des années 1960 et au début des années 1970, avec son étudiant en thèse et futur colauréat du prix Nobel de physique Gerard 't Hooft, il a contribué à lancer la révolution des théories de jauge à l'origine du succès du modèle standard de la physique des particules, spectaculairement confirmé au Cern. Mais il doutait des théories proposées pour dépasser ce modèle.

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Physique des particules

Il doutait de la matière noire, Martinus Veltman, l’un des fondateurs de la théorie des particules moderne, est mort

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• 12/01/2021

Jack Steinberger est un des géants de la physique des particules du XXe siècle. Ses travaux, qui lui ont valu le prix Nobel de physique, ont permis de construire le modèle standard de la physique en mettant notamment en évidence un deuxième type de neutrinos. Il vient de décéder à 99 ans.

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Neutrino

Le prix Nobel Jack Steinberger, découvreur du neutrino muonique, est décédé

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• 19/12/2020

Le cosmos observable est en expansion accélérée et comprendre l'origine de ce phénomène nous donnera la clé de son destin ultime. De nouvelles analyses de la plus vieille lumière de l'Univers laissent penser que cette accélération est causée par la quintessence, une forme d'énergie noire.

Sciences

Physique

Énergie noire : une nouvelle lumière sur son énigme avec le rayonnement fossile ?

actualité

• 30/11/2020

Sciences

Physique

Le LHC découvrira-t-il la matière noire avec des ordinateurs quantiques ?

actualité

• 05/10/2020

Un des plus grands experts de la théorie des supercordes appliquée aux trous noirs, Juan Maldacena, a trouvé avec un collègue une solution décrivant un trou de ver traversable sans danger pour un humain. Remarquablement, elle émerge d'une variante de la théorie considérée par le prix Nobel Kip Thorne pour rendre crédible scientifiquement le film Interstellar.

Sciences

Physique

L'équation du trou de ver d'Interstellar aurait été trouvée !

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• 06/09/2020

Où en est la recherche sur la matière noire et l’énergie sombre ? Cette composante de l’univers jusqu’à présent invisible pourrait bien être mise à nu au cours de cette année, comme vous pourrez le découvrir durant cette vidéo.

Sciences

Matière noire

Énergie sombre et matière noire : à la découverte du côté obscur de l’univers

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• 03/08/2020

Une particule dont l'existence avait été prédite au début des années 1980 est finalement tombée dans les filets du Cern. Les membres de la collaboration LHCb utilisant le détecteur éponyme annoncent en effet l'existence d'un hadron exotique contenant quatre quarks charmés.

Sciences

Physique

Le LHC a découvert une nouvelle particule exotique, un tétraquark charmé

actualité

• 11/07/2020

La matière noire est l'une des grandes énigmes de l'astrophysique. Si les particules qui la constituent existent bien, elles devraient nous permettre de comprendre l'origine des galaxies. Mais leur nature reste un mystère. Stefano Panebianco, ingénieur de recherche au CEA, nous explique cette question très ouverte.

Sciences

Matière noire

Qu’est-ce que la matière noire ?

actualité

• 17/06/2020

Les trous noirs sont des astres fascinants. La force gravitationnelle qu’ils exercent est telle que ni la lumière ni la matière ne peuvent s’en échapper. Futura-Sciences a interrogé Aurélien Barrau, astrophysicien spécialisé en cosmologie et auteur du livre Des univers multiples, pour savoir si la création de trous noirs sur Terre est possible.

Sciences

Trou noir

Peut-on créer des minitrous noirs sur Terre ?

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• 10/05/2020

Un traitement possible contre le Covid-19 suppose de modéliser des protéines impliquées dans la structure du virus. L'opération demande une grande puissance de calcul qui est atteinte en partageant les opérations à mener sur des ordinateurs à l'échelle de la Planète bleue grâce au logiciel Folding@home. Le Cern vient de joindre à ces ordinateurs certaines des machines de son centre de calcul.

Sciences

Cern

Covid-19 : les ordinateurs du Cern se mobilisent avec Folding@home

actualité

• 30/04/2020

Un hadron exotique, formé de six quarks, avait déjà été envisagé en 1964 par Freeman Dyson. Après sa découverte probable il y a quelques années, deux physiciens suggèrent que des amas de ces hadrons sous forme de condensat de Bose-Einstein laissés par le Big Bang pourraient rendre compte de la matière noire.

Sciences

Physique

Matière noire : Freeman Dyson avait-il résolu l'énigme avec un hadron à six quarks ?

actualité

• 06/03/2020

Dédiée à l'étude des neutrinos cosmiques à très hautes énergies, l'expérience Antarctic Impulsive Transient Antenna (Anita) avait découvert des rayons cosmiques atypiques dont il n'était pas certain qu'ils puissent s'expliquer dans le cadre de la physique et de l'astrophysique connues. Un autre détecteur de neutrinos en Antarctique, IceCube, aurait dû voir aussi ces rayons cosmiques dans cette dernière hypothèse. Qu'il n'en ait rien été ne laisse pour le moment qu'une autre hypothèse en lice, des particules d'une nouvelle physique comme celles postulées pour la matière noire.

Sciences

Physique des particules

Des particules mystérieuses détectées en Antarctique annoncent-elles une nouvelle physique ?

actualité

• 20/01/2020

Les accélérateurs de particules, qui utilisent des champs électromagnétiques pour produire des collisions de particules à très haute vitesse, mesurent des centaines de mètres de longueur. Des chercheurs de Stanford viennent pourtant de fabriquer une version miniature d’accélérateur de la largeur d’un cheveu. Un dispositif qui pourrait trouver des applications en médecine pour mieux cibler les radiothérapies.

Sciences

Accélérateur de particules

Un micro-accélérateur de particules de la taille d’un cheveu !

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• 06/01/2020

Holm 15A* est un cousin extrême du trou noir supermassif de la Voie lactée, Sgr A*, qui contient 4 millions de masses solaires. Une publication officialise qu'il a bien battu le record – pour une masse de trou noir déterminée directement – avec un contenu équivalent à 40 milliards de fois la masse du Soleil.

Sciences

Astronomie

Un trou noir record de 40 milliards de masses solaires

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• 08/12/2019

Imagerie médicale, stockage et transport d’énergie voire lévitation : les applications de la supraconductivité sont nombreuses. Catherine Pépin, chercheuse en physique théorique, nous en présente ici en vidéo, une liste rapide et non exhaustive.

Sciences

Supraconducteur

Supraconductivité : quelles applications peut-on envisager ?

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• 09/11/2019