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9/04/2003 • 14h03

Les protons ne tournent pas toujours rond

Une petite révolution pour l’illustration scientifique
(JPEG)
Des protons dans tous leurs états
DR

Gerald A. Miller, professeur de physique à l’université de Washington, est un scientifique rigoureux et conservateur : lorsque les résultats de ses expériences lui ont indiqué que les protons n’étaient pas forcément sphériques, comme le pensaient jusqu’alors la plupart des physiciens, il en a d’abord conclu qu’il avait commis une erreur. Sept ans et quelques recherches plus tard, il a désormais la certitude que les briques fondamentales de la matière ressemblent tantôt à des billes, tantôt à une cacahuète, tantôt à un bagel. C’est en tout cas ce qu’il a expliqué le 5 avril à ses confrères lors d’un colloque de l’American Physical Association.

Le bombardement des quarks

De même qu’un atome est constitué d’électrons liés à un noyau de protons et de neutrons, un proton est constitué de particules encore plus petites : les quarks. Pour "voir" la forme d’un proton, les physiciens le bombardent dans un accélérateur de particules plus petites - ici des électrons - et ils enregistrent dans quelles directions ces particules sont "renvoyées". Selon Miller, "les quarks sont comme des prisonniers déambulants dans leur cellule. Ils vont juste beaucoup plus vite et quand ils atteignent un mur, ils rebroussent chemin si bruquement que [ces murs]peuvent alors être observés indirectement."

Le proton dans tous ses états

A partir des expériences menées au sein du Thomas Jefferson National Accelerator, Miller a pu présenter ses conclusions le 5 avril lors d’un meeting de l’American Physical Society. Il s’est en fait aperçu qu’en fonction de la vitesse et du sens de rotation de ses quarks, un proton peut prendre presque toutes les formes imaginables. Plus ces quarks sont lents, plus le proton ressemblera au ballon de foot attendu. En accélerant, les quarks font prendre au proton une allure de ballon de rugby, puis de cacahuète, voire de bagel - s’ils vont dans des directions opposées. Une petite révolution pour les illustrateurs scientifiques.

Le site du Thomas Jefferson Accelerator (avec une vidéo expliquant la nature des quarks):
http://www.jlab.org

Le site de l’université de Washington:
http://www.washington.edu

Le résumé de la présentation de Gerald A. Miller au meeting de l’American Physical Society:
http://www.aps.org/meet/APR03/baps/...

 
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