Le mystère du muon s'évapore express
Le muon est un lourd cousin de l'électron qui ne vit que deux millionièmes de seconde. Dans un champ magnétique, il tourne comme une toupie, mais un peu plus vite que ne le prédisent les formules. Il y a vingt ans, au laboratoire de Brookhaven, ce « un peu plus vite » a été remarqué, et depuis, les physiciens se demandaient : soit les instruments se trompent, soit des particules inconnues se cachent dans le vide.
Aujourd'hui, au Fermilab, on a mesuré la rotation du muon avec une précision quatre fois supérieure – et elle s'est encore révélée « trop rapide ». Mais en parallèle, les théoriciens ont recalculé sur des superordinateurs la contribution du vide : il s'avère que le vide n'est pas vide, mais grouille de particules virtuelles qui font légèrement dévier le muon. Les nouveaux calculs, qui prennent en compte le mélange de deux types de particules, ont relevé la valeur théorique presque jusqu'à la valeur expérimentale. L'écart s'est évaporé.
Le modèle standard a de nouveau tenu bon. Il n'explique pas la matière noire ni les masses infimes des neutrinos, mais pour le muon, ses prédictions coïncident désormais avec l'expérience. Ce n'est pas un échec, mais un triomphe de la précision : nous avons appris à mieux calculer le vide.
Le muon est si lourd que, dans le Grand collisionneur de hadrons, sa naissance est enregistrée comme une « pluie » de dizaines de particules – mais il vit moins de temps qu'il n'en faut à la lumière pour traverser un grain de sable.