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Original: "First measurement of polarized spin-density matrix elements and differential cross sections d$$σ$$/d$$t$$ in $$ω$$~photoproduction off the proton for $$2.7 < E_γ< 5.2$$ GeV using CLAS at Jefferson Lab"
Des physiciens ont mesuré pour la première fois comment la lumière fait tourner les mésons oméga dans différentes directions.
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À l'accélérateur du laboratoire Jefferson, un faisceau de lumière frappe des protons, et des particules éphémères naissent de ces collisions : les mésons oméga. Ils vivent moins d'un milliardième de seconde, mais ils ont le temps de nous renseigner sur les forces qui règnent à l'intérieur du noyau atomique. Les physiciens ont enregistré les angles sous lesquels ces mésons s'échappent et leur sens de rotation, comme des toupies lancées dans des directions différentes.
Les nouvelles mesures couvrent une gamme d'énergies qui était auparavant une zone d'ombre. Jusqu'ici, on ne pouvait explorer que le domaine des basses énergies, où naissent les états excités du proton. Désormais, les données vont plus loin, là où le rôle principal est joué non pas par l'échange de particules individuelles, mais par des familles entières que les physiciens appellent trajectoires de Regge. C'est comme si, auparavant, nous ne voyions que les premiers étages d'un bâtiment, et que nous montions maintenant vers les étages supérieurs.
Le méson oméga est composé de quarks, mais il se désintègre en trois pions, des particules qui sont elles-mêmes constituées de quarks. Autrement dit, les quarks se réorganisent en plein vol, comme un jeu de construction qui change de forme sans être entièrement démonté.
La comparaison avec les modèles théoriques montre que les anciennes prédictions ne tombent pas toujours juste sur les nouveaux points. Cela signifie que notre compréhension de la façon dont la lumière produit des mésons oméga doit être affinée. Ce n'est pas un échec, mais le chemin normal de la science : chaque nouvel ensemble de données rend la théorie plus précise.
Désormais, les physiciens peuvent tester leurs calculs sur un terrain plus vaste. Et donc mieux comprendre comment les quarks s'assemblent pour former des particules et pourquoi l'interaction forte, la plus puissante de toutes celles que nous connaissons, se comporte de telle ou telle manière.
Le méson oméga vit environ $10^{-23}$ seconde, soit moins de temps qu'il n'en faut à la lumière pour traverser un noyau atomique.
Dans la série « Star Trek », la particule oméga est une source d'énergie quasi infinie, mais en réalité, le méson oméga n'est qu'un amas éphémère de quarks qui aide à étudier l'interaction forte.