TECHNOLOGIE
La matière ne devrait pas exister: la rondeur des électrons en cause ?
Dans les premières secondes de notre Univers, d’innombrables protons, neutrons et électrons ont émergé aux côtés de leurs homologues d’antimatière. Au fur et à mesure que l’Univers se dilatait et se refroidissait, ces particules se sont annihilées mutuellement, ne laissant derrière elles que des photons.
Crédits: JILA/Steven BurrowsSi l’Univers était parfaitement symétrique, avec autant de matière que d’antimatière, nous n’existerions pas. Pourtant, une poignée de protons, de neutrons et d’électrons a survécu, formant des atomes, des molécules, des étoiles, des planètes, des galaxies et finalement, nous.
Le chercheur Eric Cornell de l’institut JILA s’interroge: pourquoi cette asymétrie a-t-elle existé ? Les théories mathématiques qui régissent notre univers prévoient une symétrie. Sans preuves concrètes, ces théories restent de simples spéculations mathématiques. C’est pourquoi l’équipe de Cornell cherche à observer des signes d’asymétrie au niveau des particules fondamentales comme les électrons. Récemment, l’équipe a établi un record de précision dans la mesure du moment dipolaire électrique de l’électron (eEDM). Si un électron était de la taille de la Terre, l’éventuelle asymétrie mesurée serait inférieure au rayon d’un atome.
Pour atteindre cette précision, l’équipe a étudié des molécules de fluorure d’hafnium soumises à un champ électrique intense. Les électrons, s’ils n’étaient pas parfaitement ronds, s’aligneraient avec ce champ, modifiant leur position dans la molécule. L’équipe a alors utilisé un laser ultraviolet pour déterminer les niveaux d’énergie de deux groupes de molécules. Une différence entre ces niveaux d’énergie indiquerait une asymétrie.
Les mesures indiquent, dans ce domaine de précision, que les électrons sont ronds. Cette précision remarquable est une réussite, prouvant que les accélérateurs de particules coûteux ne sont pas les seuls outils permettant d’explorer ces questions fondamentales. La quête de l’asymétrie continue. Tanya Roussy, étudiante doctorante au sein du groupe de recherche de Cornell, rappelle que la vérité se découvrira à travers les efforts conjoints de scientifiques du monde entier.
