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MATIÈRE ET ANTIMATIÈRE DANS L’UNIVERS

Posté par Dulce Rodrigues le 26 avril 2013

 

L’expérience LHCb au laboratoire CERN, Gèneve, a observé pour la première fois une asymétrie entre la matière et l’antimatière dans les désintégrations d’une particule appelée B0s. Cette asymétrie ne s’était manifestée auparavant que chez trois autres particules subatomiques, et ce fait est important pour comprendre l’absence d’antimatière dans l’Univers.

L’Univers est aujourd’hui constitué principalement de matière, mais les scientifiques pensent que la matière et l’antimatière auraient existé en quantités égales dans les premiers instants de l’Univers. La disparition de l’antimatière laisserait supposer une différence de comportement entre la matière et l’antimatière. L’expérience LHCb cherche à expliquer ces différences de comportement de la matière par rapport à l’antimatière, les résultats récents étant la découverte d’une asymétrie entre la matière et l’antimatière, connue sous le nom de violation de charge-parité (CP), dans les désintégrations d’une particule neutre.

L’expérience menée au LHC sur le quark beauté (LHCb) est destinée à la recherche de rares différences entre la matière et l’antimatière des particules produites en larges quantités dans le collisionneur LHC du CERN, à Genève. Il y a quatre mésons neutres - K0, D0, B0 and Bs – et la violation CP est déjà connue pour deux d’entre eux : la première a été observée pour la première fois en 1964, dans des particules neutres appelées kaons (K0), une découverte qui a mérité le prix Nobel de physique en 1980 ; la dernière découverte de violation CP a été observée dans une autre particule, le méson B0, confirmant ainsi la description théorique du phénomène et donnant lieu au prix Nobel de 2008. En mars 2012, l’expérience LHCb a observé que les mésons B+ présentaient aussi des violations de CP.

D’après le Dr Eduardo Rodrigues*, de l’Université de Manchester, l’un des responsables du groupe de travail qui a fait l’analyse des donnés conduisant à cette nouvelle découverte, "cette découverte est un pas de plus pour comprendre la disparition de l’antimatière dans l’Univers. On a de bonnes raisons de penser que la matière et l’antimatière étaient présentes en quantités égales lors du Big Bang, seule la violation CP peut expliquer la disparition de l’antimatière et sa presque inexistence dans le cosmos. Malheureusement, les effets connus jusqu’à maintenant ne sont pas encore suffisants pour expliquer l’asymétrie entre la matière et l’antimatière. Les recherches doivent continuer pour aboutir à d’autres découvertes.

"L’expérience LHCb peut mesurer avec grande précision les différences de comportement entre la matière et l’antimatière et confirmer ainsi, de façon complémentaire, la théorie déjà établie par la recherche de nouvelles particules dans les expériences conduites au sein du LHC", a dit le Dr. Lars Eklund, de l’Université de Glasgow, un ancien responsable du groupe de travail qui a fait cette nouvelle découverte.

En étudiant les effets de la violation CP, les scientifiques cherchent les pièces manquantes qui puissent confirmer la théorie et conduire à une physique des particules au-delà du Modèle standard.

Contacts
Dr Eduardo Rodrigues*, Université de Manchester, Eduardo.Rodrigues ATNOSPAM, cern.ch
Dr. Lars Eklund, Université de Glasgow, Lars.Eklund ATNOSPAM cern.ch

La participation du Royaume-Uni dans l’expérience LHCb comprend onze instituts: University of Birmingham, University of Bristol, University of Cambridge, University of Edinburgh, University of Glasgow, Imperial College London, University of Liverpool, University of Manchester, University of Oxford, STFC Rutherford Appleton Laboratory, University of Warwick.

(Sommaire de l'article paru à http://www.lhcb.ac.uk/LHCb-UK/Discovery_of_new_mattter_anti-matter_difference.html)

LHCb collaboration
La collaboration LHCb

* Le Dr. Eduardo Rodrigues est un scientifique portugais, le fils de l’auteure portugaise Dulce Rodrigues. Il a fait ses études secondaires à l’Athénée Royal d’Arlon (Belgique), sa licence en Physique des Particules à l’Université de Liège (Belgique), a obtenu une première Maîtrise à l’Université de Coimbra (Portugal) et une deuxième à l’Université Libre de Bruxelles (Belgique). Il a rejoint l’Université de Bristol (UK) pour son doctorat, ayant passé une année et demie au DESY à Hambourg (Allemagne) pour suivre l’expérience à laquelle il travaillait. Il travaille au CERN depuis dix ans, premièrement avec une bourse Marie-Curie de l’Union européenne, puis pour le Dutch Institute for Nuclear and High Energy Physics (Nikhef) à Amsterdam, ensuite pour l’Université de Glasgow; il travaille à présent pour l’Université de Manchester.

© Dulce Rodrigues

 
 
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