Êtes-vous l'un des auteurs de cet article ? Envoyez-nous un e-mail depuis votre adresse professionnelle ou institutionnelle en mentionnant l'ID arXiv de cet article, et nous vous vérifierons pour vous donner accès à la modification de cette page.
Vous êtes l'un des auteurs et préférez que notre analyse ne soit pas publiée ? Écrivez-nous depuis votre adresse institutionnelle ; après confirmation, nous retirerons la page.
Des physiciens ont pour la première fois observé une onde rare dans la désintégration d'une particule charmée.
📄 Version "Simple" affichee, "Avancé" n est pas encore prete. Ajoutez-le aux favoris pour aider a la prioriser.
Dans l'accélérateur, un électron et un positron entrent en collision — et pendant un instant naît une particule qui vit moins d'un milliardième de seconde. Sa désintégration ressemble à l'explosion d'un minuscule pétard : les débris s'éparpillent dans toutes les directions, et c'est en suivant leurs trajectoires que les physiciens reconstituent ce qu'il y avait à l'intérieur. Dans l'expérience BESIII, c'est ainsi que se désintégrait le méson D0 — une particule contenant un quark charmé. Il se transformait en un kaon, un pion, un électron et un neutrino.
Parmi les débris, les scientifiques cherchaient différents types de mouvement — qu'ils appellent des ondes, comme les rides sur l'eau. L'onde principale est l'onde P, où le kaon et le pion s'éloignent comme deux nageurs qui se sont repoussés du bord. Mais pour la première fois, on a aussi réussi à repérer l'onde D — un mouvement plus complexe, comme si les nageurs tournaient en plus autour d'un centre commun. Sa contribution est minuscule : seulement 0,16 % de tous les événements, mais le signal est si net qu'il ne fait aucun doute.
La précision des mesures est telle que si vous comptiez des grains de riz, vous vous tromperiez d'un grain sur mille.
Ces données ont permis de mesurer précisément comment le méson D0 se transforme en particule K*(892). Il s'est avéré que les électrons et les muons se comportent de la même manière — la différence dans les probabilités de désintégration ne dépasse pas quelques pour cent. Cela confirme une règle de la nature : tous les leptons sont égaux devant les forces. On a aussi vérifié la symétrie entre les différentes charges des kaons — et là encore, tout concorde.
La désintégration du méson D0 est une fenêtre sur le monde de l'interaction forte, qui maintient les quarks à l'intérieur des particules. Chaque nouvelle mesure affine le tableau, comme l'ajout de pixels à une photographie. Et bien que l'onde D ne soit qu'un petit fragment, sans lui, l'image resterait incomplète.
Le méson D0 contient un quark charmé — il a été découvert en 1974 simultanément dans deux laboratoires, ce qui a été appelé la « révolution de novembre » en physique.