Matière

Comme toute théorie scientifique, le Modèle Standard de la Physique des Particules, qui décrit les particules subatomiques et leurs interactions, n’est pas infaillible. Depuis 2011, une anomalie constatée sur l’émission des neutrinos dans les réacteurs nucléaires a remis en cause ce modèle. Les neutrinos sont des particules élémentaires, électriquement neutres et de masse infime. Ils sont émis lors des désintégrations radioactives « béta » et sont difficilement détectables compte tenu de leur faible probabilité d’interaction avec les autres particules. Les neutrinos existent selon trois « saveurs » dites électronique, muonique et tauique. Or il a été démontré qu’un neutrino peut « changer de saveur » au cours de son parcours dans la matière et, par exemple, passer de l’état « électronique » à « munoique », puis de « munoique » à « tauique » et ainsi de suite. Cette « oscillation de saveurs » est prévue dans le Modèle Standard ; il est donc possible de vérifier cette théorie avec une expérience. En raison du nombre…

Il y a dix ans, le 4 juillet 2012, les collaborations ATLAS et CMS annonçaient la découverte du boson de Higgs. « Je pense que nous l'avons, n'est-ce pas ? », telle était la question posée par le Directeur général du CERN de l'époque, Rolf Heuer, le 4 juillet 2012, dans l'amphithéâtre principal du Laboratoire. La réponse était évidente, tout comme l'émotion qui se lisait sur les visages des personnes rassemblées en nombre pour l'événement. Les porte-parole d'ATLAS et de CMS de l'époque, Fabiola Gianotti et Joe Incandela, venaient de présenter les derniers résultats des recherches sur le boson de Higgs, portant sur environ deux ans d'exploitation du LHC. Tout indiquait l'annonce imminente de la découverte du boson de Higgs. Les principaux découvreurs du mécanisme de Brout-Englert-Higgs expliquant l'origine des masses des particules fondamentales du modèle standard, comme le boson W, étaient aussi présents, à l'exception notable de Robert Brout,…

Depuis 2019 et l’anniversaire des 150 ans de sa création par Dmitri Mendeleïev, le Tableau Périodique est revisité par la société européenne de chimie (EuChemS, pour European Chemical Society), représentant plus de 160 000 chimistes de 51 sociétés chimiques nationales et d’autres organisations liées à la chimie en Europe. Les cases prennent des bords arrondis, et une surface corrélée à l’abondance de chaque élément. Elle y ajoute une information codée par la couleur : verte, jaune, orange et rouge selon la criticité de la (sur-)utilisation des éléments vis-à-vis de la disponibilité ou grise si l’élément est exploité dans des zones de conflits armés… En ajoutant la durabilité à la disponibilité, l’EuChemS manifeste une meilleure attention - ou moindre myopie - à l’approvisionnement responsable dans la chimie, une science qui est aussi un maillon important de plusieurs chaînes de transformation et d’approvisionnement qui caractérisent notre monde. L’évolution du tableau continue. En 2021,…

L'interprétation de l'effet photoélectrique par Albert Einstein en 1905 a révolutionné les sciences fondamentales et appliquées. Des chercheurs et des chercheuses ont obtenu le premier film 3D expérimental de ce processus ultrarapide en temps réel et au niveau atomique. La photoémission, interprétée en 1905 par Albert Einstein comme l'émission d'un électron par de la matière suite à l'absorption d'un quantum de lumière (le photon), a joué un rôle clé dans le développement de la mécanique quantique au début du XXème siècle. Elle est devenue aujourd'hui un outil d'analyse extrêmement puissant de la matière à l'aide de sources de rayonnement variées, depuis les lasers jusqu'aux synchrotrons, allant de l'UV aux rayons X. Le processus de photoémission se produit sur des échelles de temps si brèves - de l'ordre du milliardième de milliardième de seconde (1 attoseconde = 10-18 s) - qu'il a jusqu'à récemment été inconcevable d'en observer directement la dynamique,…

Jusqu'ici en cohérence avec les prévisions du modèle standard, une nouvelle mesure de la masse du boson W, particule médiatrice de la force faible, vient ébranler une fois de plus le monde de la physique des particules. Derrière ce chiffre réévalué, un nouvel indice que quelque chose nous échappe encore totalement. Calculée avec deux fois plus de précision qu'auparavant dans le cadre d'une expérience internationale menée au Fermilab, aux États-Unis, la masse du boson W se révèle plus lourde que prévue par le modèle standard de la physique des particules (MSPP), le cadre théorique qui décrit la nature à son niveau le plus fondamental. Environ deux fois plus précise que la précédente, réalisée par le CERN en 2018, cette nouvelle mesure de la masse du boson W a été effectuée à l’issue d’une décennie d’analyse de données recueillies par le TeVatron, un ancien collisionneur protons-antiprotons du Fermilab, aux États-Unis. Aux commandes, la collaboration Collider Detector du…