Le pouvoir de l 'imaginaire (170) : la matière "étrange"...!

CONTINUANT  l’exploitation des auteurs du dernier DOSSIER POUR LA SCIENCE  d’avril –juin 2012 je rentre avec l’article de  MICAELA OERTEL   dans une des parties les plus intéressantes ( pour moi) de ce magazine …….

Un mot sur l’auteur : Micaela OERTEL est chargée de recherche CNRS au Laboratoire Univers et Théories (LUTH) à l’Observatoire de Paris à Meudon. Après une thèse à l’Institut de Physique nucléaire à l’Université de Damstadt (Allemagne), elle se consacre aux recherches portant sur la matière très dense et chaude telle qu’on la trouve dans les supernovæ et étoiles à neutrons.

  Son article est intitulé : »LES ETOILES ETRANGES »

1 : REMISE A JOUR DE VOS CONNAISSANCES !

Pour bien exploiter sa nouveauté et ses hypothèses , je me dois de présenter d’abord à mes lecteurs un petit rappel des propriétés reconnus des 12 quarks et antiquarks actuellement expérimentalement prouvés ……..Pour cela je dois revenir sur la difficulté de déterminer par manips leurs caractéristiques …

1-1   / QU IL EST DUR DE CERNER LA PRECISION D’UNE MESURE !

Le lecteur sait  déjà probablement  qu’on ne trouve pas les quarks isolément et qu’ on ne va donc pas pouvoir les «  peser »  au coin d’une table de labo !   Mais pourquoi se demande t-il ?Contrairement aux forces de liaisons électromagnétiques qui sont faibles et n’influent que peu sur la masse d’un atome léger, les forces nucléaire entre quarks au sein d'un nucléon sont tellement fortes qu’elles dominent largement par leur contribution énergétique celle des masses des quarks «  nus »….

  Mais reprenons !Dans un noyau il existe deux sortes de nucléons , proton et neutron .Dans chacun  de ces deux types de nucléon les 3 quarks d'un nucléon génèrent un champ de gluons( particules médiatrices de l’interaction forte entre les quarks) d’autant plus intense que des paires fugaces de quarks-antiquarks apparaissent et disparaissent…… Et pour isoler  ce qui est quark et ce qui est gluon ce  n’est pas facile….On a ainsi découvert que la « marmaille » de gluons entourant les quarks de «  base ou de valence » les faisait apparaître comme plus lourds qu’ils ne le sont en réalité. ……Pourquoi me demandez-vous …SI VOUS NE M’AVEZ PAS LU DANS «  LA PHYSIQUE DE L HOROZON«  , il y a quatre ans ???? ! C’est simple…contrairement aux photons, les gluons ont une attractivité «  colorée » diverse (8) et se répondent en une sorte continue d’échos les uns avec les autres !!!! Regardez un peu ce fouillis dans  la photo schématique de l’article de ADRIAN CHO !

Et bien , en 2010  Christine Davies, de l’Université de Glasgow, et son équipe   ont annoncé avoir déterminé avec une précision 20 fois supérieure à celle obtenue jusque-là, la masse des quarks légers, « u », « d » et « s ».   Je ne vous explique pas comment car il me faudrait vous expliquer les détails de la solution qui  consiste à rendre discontinu les équations de la chromodynamique quantique, la QCD ,sur un réseau avec des intervalles d’espace et de temps.   C .DAVIES et allia  ont ainsi amélioré les précédents calculs sur réseaux portant sur les masses des quarks.

Les masses mu et md des quarks « u » et « d » étaient connues à 30% près mais dans leur  publication  ils affirment avoir maintenant des valeurs précises à 1,5% près. Ainsi, ils donnent comme nouvelles valeurs : mu = 2,01 +/- 0,14 MeV et  md = 4,79 +/- 0,16 MeV ; ce qui représente respectivement 0,214 % et 0,510 % de la masse du proton et regardez sur ma 2 ème  photo comment  on améliore les choses !Le strange vaut 92,4MeV/c² plus ou moins 2,5……

Pour les autres types de quarks on en reste aux valeurs suivantes :

-   Le top :170900 MeV/c²  , plus ou moins 1800

-   Le charme : entre 1160 et 1340

-   Le bottom : entre 4130 et 4370

Et enfin précisons que  down , strange et bottom  sont chargés électriquement à -1/3  et up , charme et top à +2/3

2/ L UNIVERS LOCAL ( L’ ASTRE ) QUI RESULTE D’UNE SUPERNOVA   POURRAIT ALORS AVOIR DES PROPRIETES INCONNUES !!!!!!!

Nous avons vu qu’au fond le phénomène de mort d’étoile déclenchant une supernova  dépendait entre autres  de sa taille initiale et du degré d’avancement du phénomène de fusion nucléaire  possible compte tenu de cette taille ……

. La photo que je vous montre  et que j’exploiterai dans ma critique ultérieure vous précise tous les objets  du cosmos qui  se trouvent dangereusement près de ce précipice catastrophique ( la ligne noire pentue ) !

Envisageons maintenant qu’un imaginaire humain échevelé pourrait très facilement supposer qu’ au lieu d’un «  bon proton des familles » composé des 3 quarks 2u+1d ou d’ un neutron lambda fabriqué avec les 3 quarks 2d+1 ,  l’ accroissement fabuleusement élevé de la densité du centre de  l’étoile résiduelle   l’amène  à de nouvelles formes  de trios possibles ….  Avec, pourquoi pas ,ce mélange inconnu de ces nouveaux types de quarks très « lourds »  que sont les charme , bottom ,top et strange  /OUI !  Pourquoi pas ?????

JOUONS DONC UN PEU AU PERE CREATEUR ! ( ce que fait notre auteur MICAELA OERTEL )

A suivre