Des neutrons piégés dans un cristal express
Le neutron est une particule sans charge électrique, et il est difficile de l'attraper : il traverse les appareils comme une balle traverse le brouillard. Dans les expériences ordinaires, il n'a qu'un seul passage à travers le cristal, et toutes les mesures se font en un éclair.
La nouvelle idée est de faire tourner le neutron à l'intérieur d'un piège, comme une balle entre deux murs. Pour cela, on utilise un étoile à neutrons qui rebondit sur des plaques de silicium parfaitement lisses. Les plaques sont disposées de telle sorte que le neutron rebondit encore et encore — jusqu'à 10 000 fois — et reste à l'intérieur pendant plusieurs secondes.
Ce délai augmente considérablement la sensibilité des mesures. Les auteurs ont calculé qu'un des effets liés à la rotation du neutron dans un champ électrique pourrait être détecté avec une précision 10 fois supérieure à celle des expériences récentes. Et la recherche du moment dipolaire électrique du neutron — un infime déplacement de charge à l'intérieur de la particule — deviendrait possible au niveau de 10⁻²⁷ e·cm. C'est un milliard de fois plus petit que la taille d'un atome.
Le piège en silicium est comme un labyrinthe aux murs de miroirs, où la particule ne trouve pas la sortie et révèle ainsi ses secrets. À l'avenir, de tels dispositifs aideront à vérifier si la symétrie miroir est brisée dans le monde microscopique et à préciser la durée de vie du neutron.
Un neutron enfermé dans un piège en silicium parcourt en une seconde une distance comparable à la longueur d'une piste d'atterrissage d'aéroport.
L'idée de retenir une particule dans un piège de cristaux parfaits évoque les histoires où l'on enferme un héros dans une pièce aux murs de miroirs pour lui faire avouer un secret.