Le monde miroir introuvable : les neutrons ne disparaissent pas express
Le neutron, particule au sein du noyau atomique, peut vivre dans deux mondes : le nôtre et le monde miroir. Dans ce monde miroir existe son jumeau, invisible pour nos instruments. Si un neutron ordinaire saute parfois dans le monde miroir et revient, une partie des neutrons d'un piège semble se dissoudre dans l'air.
Une équipe de physiciens de l'Institut Paul Scherrer a construit un piège à neutrons – un récipient où les particules rebondissent sur les parois et vivent plus longtemps que d'habitude. Si un neutron se transformait en son jumeau, il traverserait la paroi et serait perdu. Le compteur enregistrerait alors moins de neutrons que prévu. Les chercheurs ont fait varier le champ magnétique de 5 à 109 microteslas – des milliers de fois plus faible que l'aimant d'un réfrigérateur – et ont surveillé les pertes. Aucune disparition anormale n'a été trouvée.
Les expériences précédentes laissaient entrevoir d'étranges pertes de neutrons pour certains champs. Les nouvelles données closent ces indices avec une probabilité de 99,98 %. Autrement dit, si les neutrons miroirs existent, ils se cachent encore plus profondément qu'on ne le pensait. Le piège est devenu le plus sensible au monde, mais n'a capté que le silence.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2602.23487
In a search for potential signals of neutron (n) to mirror-neutron (n') oscillations, a collaboration centered at the Paul Scherrer Institute (PSI) investigated the remaining parameter space claimed by anomalies with a dedicated high-sensitivity apparatus. An elaborate magnetic-field-mapping analysis and Monte Carlo simulation of the cumulative n-n' oscillation probabilities along the neutron trajectories inside the storage vessel complemented the neutron data analysis. Magnetic fields were scanned in the range 5 microT < B < 109 microT. No evidence of anomalous neutron losses was found. Consequently, new limits for the n-n' oscillation time constant were set. The parameter space, previously claimed for potential signals, has been excluded to 99.98 %.
Un neutron libre vit environ 15 minutes, mais dans un piège à parois miroirs, on peut le retenir pendant des heures – comme une balle dans une pièce aux murs élastiques.
L'hypothèse de la matière miroir est exploitée dans la série « Fringe » : un monde parallèle composé des mêmes particules existe à côté du nôtre, mais reste invisible.