Chromodynamique quantique

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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.

Sciences

Chromodynamique quantique

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

actualité

• 28/11/2021

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

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

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

Le Cern a découvert une nouvelle particule ou plus exactement un état excité d'une particule déjà connue dans le cadre du modèle standard. Il s'agit du charmonium, un analogue de l'atome d'hydrogène mais avec un quark et un antiquark charmés en orbite l'un autour de l'autre.

Sciences

Cern

LHC : un nouvel état de la particule charmonium découvert

actualité

• 04/03/2019

Plusieurs extensions du modèle standard, comme la technicouleur ou la compositness, 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 aussi chassés au LHC.

Sciences

Physique

LHC : des nouvelles de la chasse aux leptoquarks

actualité

• 25/09/2018

La matière noire pourraient s'être formée à partir de région où le champ responsable de l'existence du boson de Brout-Englert-Higgs était très intense pendant l'hypothétique phase d'inflation du Big Bang. Ces régions se seraient effondrées en donnant des trous noir primordiaux, c'est-à-dire, donc, la matière noire. Voilà donc sa nature expliquée... Mais l'hypothèse reste à vérifier.

Sciences

Physique

Le boson de Higgs explique-t-il l'origine de la matière noire ?

actualité

• 28/03/2018

Une réaction de fusion avec des quarks dans certaines particules élémentaires produit plus d'énergie que la réaction de fusion de la bombe à hydrogène. Il n'y a pas de raison de croire pour autant qu'il sera possible de fabriquer des bombes à quarks.

Sciences

Physique des particules

Une fusion de quarks bat la fusion de la bombe à hydrogène !

actualité

• 10/11/2017

Des collisions de protons produisent des particules étranges, au sens propre comme au figuré, qui surprennent beaucoup les théoriciens de la physique des hadrons. Ce phénomène n'était connu jusqu'à présent que lors de collisions d'ions lourds conduisant à la formation du plasma de quarks et de gluons tel qu'il en existait pendant le Big Bang.

Sciences

Physique

Énigme au LHC : des collisions de protons vraiment trop étranges

actualité

• 26/04/2017

Les atomes exotiques sont des analogues des atomes mais formés en utilisant d'autres particules que les protons et les électrons. Ils sont produits avec des accélérateurs. Le Cern vient d'annoncer la création de 300 de ces atomes constitués de mésons pi et K chargés, liés par la force électromagnétique. C'est une première.

Sciences

Lhc

Un atome sans proton ni électron créé par le Cern

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• 21/09/2016

Certains physiciens, comme John Wheeler pour les trous noirs et les trous de ver, sont à l'origine de dénominations qui feront fortune. Spécialiste réputé de la physique des particules, le Russe Lev Okun a ainsi été à l'origine du mot hadron.

Sciences

Chromodynamique quantique

Le père des hadrons, le physicien Lev Okun, est mort

actualité

• 03/12/2015

On sait fabriquer des antiprotons, des antineutrons et des antinoyaux d’hélium 4 mais bizarrement, personne n’avait encore mesuré la force entre deux antiprotons à l’état libre. Dans l’espoir d’en apprendre un peu plus sur l’origine de l’énigme de l’antimatière en cosmologie, les physiciens ont finalement comblé ce manque.

Sciences

Chromodynamique quantique

Énigme de l’antimatière : on a mesuré la force entre antiprotons

actualité

• 08/11/2015

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.

Sciences

Chromodynamique quantique

Un test indirect des supercordes au LHC avec des boules de glu ?

actualité

• 16/10/2015

Peter Higgs, François Englert et Robert Brout ont tous trois été influencés par les travaux de Yoichiro Nambu lors de leur découverte du fameux mécanisme donnant des masses aux particules. À l'origine avec d'autres de la QCD (Quantum ChromoDynamics ou chromodynamique quantique) et de la théorie des cordes, Nambu vient, hélas, de décéder. Il était lauréat du prix Nobel de Physique de 2008.

Sciences

Brisure de symétrie

Décès de Yoichiro Nambu, un des pères de la physique des particules

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• 21/07/2015

L'un des modèles de matière noire les plus étudiés, celui des axions, prédit qu'un flux de ces particules est produit par le Soleil. Le satellite européen XMM-Newton a peut-être découvert la trace de ce flux sous forme d'une anomalie du fond de rayonnement X connu depuis les années 1960.

Sciences

Physique

A-t-on découvert des particules de matière noire ?

actualité

• 22/10/2014

Le modèle standard de la physique des particules élémentaires a commencé à prendre forme pendant les années 1960 avec la théorie unifiée des forces nucléaire faible et électromagnétique, ainsi que le modèle des quarks pour les hadrons. On fête cette année les 50 ans de la découverte de ce modèle par deux physiciens, George Zweig et Murray Gell-Mann. Zweig était en poste au Cern lorsqu'il a publié ses idées dans un article daté du 17 janvier 1964.

Sciences

Physique

Anniversaire : les quarks ont 50 ans

actualité

• 27/01/2014

Il faut trois quarks pour former un nucléon comme le proton. Au-delà de cette composition, on sait seulement que l'intérieur de cette particule est bien plus complexe et étrange que celui d'un atome. Des expériences réalisées au Cebaf, un accélérateur d'électrons américain, éclairent – un peu – ce mystère, montrant que les quarks se répartissent en deux hémisphères.

Sciences

Physique

Des progrès vers une vision en 3D de l'intérieur du proton

actualité

• 20/04/2013

L'étude sérieuse des collisions de protons et de noyaux de plomb a débuté au LHC. Elle devrait permettre de mieux comprendre un état particulier de la matière, le plasma de quarks et de gluons. Autrement dit un quagma.

Sciences

Physique

LHC : des collisions ion-proton pour percer les secrets du quagma

actualité

• 26/01/2013

La « nouvelle particule » découverte au LHC par les membres de la collaboration CMS est en fait un nouvel état excité d’un baryon Xi prédit par le modèle standard. Rien de vraiment nouveau, donc, ni révolutionnaire donc mais c’est peut-être de bon augure au moment où la chasse au boson de Higgs a repris.

Sciences

Physique

En bref : le Cern découvre un nouvel état excité d'un baryon Xi

actualité

• 03/05/2012

Deux hadrons récemment découverts avec l’accélérateur KEK japonais ne cadrent pas avec l’image simple de particules toujours composées de deux ou trois quarks. Ces hadrons exotiques pourraient être des états liés de deux mésons standards, à la façon des atomes dans une molécule ou encore des nucléons dans un noyau.

Sciences

Physique

On observe peut-être des molécules de mésons à quatre quarks

actualité

• 26/01/2012

Le Tevatron cessera bientôt de produire des collisions entre protons et antiprotons. Mais avant de tirer sa révérence, il vient de vérifier une prédiction du modèle standard. Cousin du neutron et presque six fois plus lourd que lui, le baryon Xi neutre contenant un quark b existe bel et bien !

Sciences

Physique

Un cousin du neutron découvert au Fermilab : le baryon Xi

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• 22/07/2011

Moins de deux semaines après les premières collisions d’ions lourds le 8 novembre 2010 dans les détecteurs Alice, CMS et Atlas, les physiciens de la collaboration Alice publient déjà les premiers résultats des mesures. Elles confirment que quelques millionièmes de seconde après le Big Bang, l’univers était rempli par un liquide de quarks et de gluons, et non pas par un gaz, comme on le croyait il y a encore 5 ans.

Sciences

Physique

Les premiers instants de l'univers ont bien été liquides...

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• 26/11/2010

C’est fait ! Le 4 novembre 2010 à 8 h 00 au Cern, les faisceaux de protons ont momentanément cessé de circuler dans le LHC. Ils laissent la place aux faisceaux d’ions de plomb dont les collisions vont permettre d’étudier l’état de la matière quelques millionièmes de seconde après le Big Bang, lorsque la température dépassait les mille milliards de degrés.

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Physique

LHC : les protons laissent la place aux ions de plomb

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• 06/11/2010

Le détecteur géant CMS montre dans des collisions de protons à 7 TeV d'étranges corrélations entre paires de particules qui pourraient signifier la formation imprévue d’un plasma de quarks gluons.

Sciences

Physique

Découverte surprenante au LHC avec le détecteur CMS

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• 28/09/2010

Grâce à des calculs sur ordinateurs, les masses des quarks légers composant les protons et les neutrons sont maintenant connues avec plus de précisions. Ces nouvelles données seront précieuses pour découvrir une nouvelle physique dans les collisions de protons au LHC.

Sciences

Physique

Les masses des quarks légers sont désormais mieux connues

actualité

• 09/04/2010

Depuis plusieurs années, les chercheurs travaillant au Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), aux Etats-Unis, recréent les conditions d’apparition du plasma de quarks-gluons qui devait exister moins d'un millionième de seconde après le Big Bang. Ils pensent avoir découvert des signes de violation des symétries dont l’une est liée à la prédominance de la matière sur l’antimatière dans l’Univers.

Sciences

Physique

Des signes de violation P et CP dans le plasma de quarks-gluons ?

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• 19/02/2010

La théorie quantique des champs de forces et de particules dans le vide présente de fortes analogies avec la théorie décrivant quantiquement la matière condensée, comme par exemple des milieux magnétiques. Des chercheurs en ont profité pour y créer un analogue du confinement des quarks, une astuce expérimentale qui pourrait permettre de mieux comprendre ce phénomène caché au cœur des protons.

Sciences

Physique

Peut-on simuler dans un solide le confinement des quarks ?

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• 04/12/2009

Les rayons gamma à ultra hautes énergies semblent se déplacer plus facilement que prévu sur des distances cosmologiques. Cette énigme suggère à certains théoriciens l’existence de particules analogues à l’axion, bien connu en QCD. Couplées aux champs magnétiques des galaxies, ces hypothétiques particules rendraient compte de la surprenante transparence de l’Univers pour les photons gamma.

Sciences

Physique

Un nouvel axion résoudra-t-il l'énigme des photons gamma ?

actualité

• 05/02/2009