Une désintégration rare du kaon étonne les physiciens express

Original: "Measurement of the branching ratio of the $$K^{+}\rightarrow\pi^{+} u\bar{ u}$$ decay"
· NA62 Collaboration
arXiv:2607.16413 · 2026-07-17 · CC BY 4.0 · 2 min
L'expérience NA62 a mesuré comment un kaon se transforme en pion et en une paire de neutrinos — et le résultat correspond aux prédictions.

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Un stade de football où cent milliards de spectateurs éternuent en même temps — et seuls sept ou dix d'entre eux le font en silence total. C'est cette rareté que l'expérience NA62 traque au CERN, en étudiant la désintégration d'un kaon chargé (K+) en un pion (π+) et une paire de neutrinos (νν̄). Cet événement est un murmure discret dans une foule bruyante : les neutrinos ne laissent aucune trace dans le détecteur, et les physiciens doivent les déduire à partir de l'énergie manquante.

Le héros principal ici est le modèle standard lui-même, l'ensemble des règles qui régissent les particules élémentaires. Il prédit combien de ces désintégrations « silencieuses » devraient se produire. Mais si la réalité s'écarte ne serait-ce qu'un peu des calculs, cela indiquerait de nouvelles particules ou interactions. Le nouveau résultat, obtenu à partir des données de 2023–2024, est de (7.2 ± 2.2) × 10⁻¹¹. Et si l'on additionne toutes les données de 2016 à 2024, on obtient (9.6 ± 1.9) × 10⁻¹¹, avec une précision de 20 %. Pour l'instant, les chiffres sont en accord avec la théorie.

Le kaon ne vit que 12 nanosecondes — pendant ce temps, la lumière parcourt moins de quatre mètres.

Pourquoi est-ce important ? La désintégration du kaon en pion et neutrinos est une sonde extrêmement sensible. La moindre trace de « nouvelle physique » — des particules hypothétiques comme les photons sombres ou les partenaires supersymétriques — modifierait sa fréquence. Pour l'instant, le détecteur voit ce qui est attendu, mais l'incertitude est encore grande. À chaque nouvelle session, la précision augmentera, et alors on saura si le modèle standard reste inébranlable ou s'il se fissure comme la glace sous un vent chaud.

Pour attraper un seul événement, les physiciens ont dû éliminer des billions de désintégrations ordinaires — c'est comme trouver un grain de sable d'une couleur différente dans un camion-benne.

Les neutrinos sont si insaisissables qu'ils traversent librement la Terre : pour en arrêter la moitié, il faudrait un bouclier de plomb d'une épaisseur d'une année-lumière.

Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, les neutrinos sont mentionnés comme des particules omniprésentes capables de pénétrer toute matière — presque comme des fantômes de l'univers.

B(K^+\to\pi^+\nu\bar{\nu}) = (9.6 \pm 1.9) \times 10^{-11}
La probabilité de désintégration du kaon en pion et une paire de neutrinos est d'environ 1 sur 10 milliards.
Scientifiques
Emmy NoetherSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinWolfgang PauliEnrico FermiPaul Dirac
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