La trace laissée par une particule éphémère ressemble à une signature dans le détecteur. La particule naît et se désintègre en un instant, mais sa trace permet de reconstituer sa nature : compacte comme une pierre, ou diffuse comme une boule de neige. C'est précisément l'objet de ce travail : les auteurs proposent une nouvelle façon de lire ces signatures.
Ils ont remarqué que chaque particule possède un angle qui relie sa masse et sa durée de vie. Cet angle dicte la phase que doit avoir sa trace dans l'expérience. La phase est un décalage de l'onde, comme si deux ondes identiques se rencontraient, mais que l'une arrivait avec un léger retard. Auparavant, la phase était souvent ajustée aux données ; désormais, on peut la calculer à l'avance, sans aucun modèle.
Le test sur la particule N(2190) a montré que, dans les anciennes données, le signe de la phase était inversé. Après correction, les physiciens ont obtenu une phase de −28°±10°, ce qui correspondait exactement à la prédiction. C'est comme si l'on avait longtemps lu une signature dans un miroir, puis qu'en la retournant, on découvrait qu'elle correspond parfaitement à l'original.
Les scientifiques disposent désormais d'un test simple et rigoureux : particule compacte ou molécule composée de parties plus petites. Cela aidera à y voir plus clair dans le zoo des nouvelles particules découvertes dans les accélérateurs. Et peut-être à en trouver dont nous ne soupçonnions même pas l'existence.
La particule N(2190) ne vit qu'environ 10⁻²³ seconde — pendant ce temps, la lumière parcourt une distance inférieure au diamètre d'un noyau atomique.