Le flux n'est pas uniforme express
Quand un proton percute un noyau de plomb au Grand collisionneur de hadrons, un essaim de particules naît. Elles se dispersent dans toutes les directions, mais pas tout à fait au hasard : leur mouvement évoque les ondulations à la surface de l'eau après qu'on y a jeté une pierre. Les physiciens appellent cette dispersion ordonnée un « flux ».
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont vérifié à quel point ce flux est stable. Il s'avère qu'il varie légèrement d'une collision à l'autre — tout comme les ondulations dépendent de la façon exacte dont la pierre est tombée. Auparavant, de telles fluctuations n'avaient été observées que dans les collisions de deux gros noyaux de plomb ; désormais, on les voit aussi dans le petit système « proton + noyau de plomb ».
Pour s'assurer que l'effet n'est pas dû à des interférences (par exemple, à des jets de particules individuels), les physiciens ont utilisé une méthode spéciale de nettoyage des données. Les interférences n'ont pas pu expliquer les fluctuations observées. Par conséquent, le flux n'est effectivement pas identique à chaque événement.
Cette découverte aide à mieux comprendre comment un mouvement coordonné naît d'une multitude de particules individuelles. De telles études au Grand collisionneur de hadrons fournissent des indices sur le tout premier stade des collisions, lorsque la matière se comporte comme un liquide.
Dans une collision proton-noyau de plomb, plusieurs milliers de particules sont produites, mais leur mouvement global peut être décrit par seulement quelques nombres — comme la forme d'une onde.