23.10.2007
Y a-t-il un univers miroir du nôtre?
L'équipe du Prof. Antoine Weis, du Département de physique, participe dans une collaboration internationale à une expérience conduite à l'Institut Laue-Langevin à Grenoble. L'expérience vise à mettre en évidence une disparition de neutrons ultrafroids vers l'univers miroir. Des premiers résultats viennent d'être publiés dans Physical Review Letters.
La physique moderne distingue quatre forces fondamentales qui sont à la base de tous les phénomènes de notre univers. La force de gravitation et la force électromagnétique sont bien connues de la vie quotidienne. Au niveau subatomique, la force dite forte tient les noyaux des atomes ensemble et la force dite faible est responsable de certaines formes de radioactivité. Depuis un demi-siècle, nous savons que la force faible distingue entre la gauche et la droite et qu'elle n'agit que sur des variantes gauchères de certaines particules élémentaires. La découverte de cette brisure de la symétrie miroir a été honorée par le prix Nobel en 1957.
De l’autre côté du miroir
Afin de restaurer une symétrie miroir globale du monde, les physiciens ont spéculé qu'il pourrait y avoir un univers qui est le miroir du nôtre et dans lequel les forces faibles n’interagiraient qu’avec les variantes droitières des particules. Les deux univers s’interpénètrent, mais les galaxies, étoiles et planètes y sont distribuées de manière différente. Les deux univers ne peuvent communiquer que par la force de gravitation et, sous certaines conditions, un échange de particules élémentaires peut avoir lieu entre eux.
A la recherche de neutrons ultrafroids
L’hypothèse d’un univers miroir résulte d’un principe général de la physique selon lequel tout système ou phénomène qui ne contredit pas les lois fondamentales peut (en principe) exister. Cependant, ce ne sont que des expériences qui peuvent décider si un tel système est effectivement réalisé dans la nature. L'équipe du Prof. Antoine Weis (Dr. Paul Knowles, Martin Rebetez) du Département de physique participe dans une collaboration internationale à une expérience conduite à ce sujet à l'Institut Laue-Langevin à Grenoble. L'expérience vise à mettre en évidence une disparition de neutrons ultrafroids vers l'univers miroir. Des premiers résultats viennent d'être publiés dans Physical Review Letters. Ils indiquent que si un neutron s’échappe vers le monde miroir, il le fait sur une échelle de temps supérieure à 100 secondes. Des mesures ultérieures auprès de la nouvelle source de neutrons ultrafroids, actuellement en construction à l'Institut Paul Scherrer à Villigen, permettront d'affiner cette valeur.
Contact: Prof. Antoine Weis, antoine.weis@unifr.ch
G. Ban et al., Direct Experimental Limit on Neutron–Mirror-Neutron Oscillations, Phys. Rev. Lett. 99 (2007) 161603, http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.99.161603
http://en.wikipedia.org/wiki/Mirror_matter#_note-bad