Une découverte qui pourrait bouleverser la physique : cette équipe suisse sur le point de dévoiler la 5e force fondamentale de l’univers tant recherchée

Les récentes avancées scientifiques nous poussent à reconsidérer nos connaissances fondamentales sur l’univers. Une équipe de chercheurs suisses, en quête d’une hypothétique cinquième force, pourrait ouvrir de nouvelles perspectives. L’École polytechnique fédérale de Zurich a mené des expériences de haute précision pour traquer cette force insaisissable. Au cœur de ces recherches, la spectroscopie atomique s’est révélée être un outil clé. En se concentrant sur les interactions entre électrons et neutrons, les chercheurs espèrent découvrir des indices qui bouleverseraient le Modèle Standard. Cette quête de la cinquième force pourrait non seulement éclairer des mystères comme la matière noire, mais aussi transformer notre compréhension de l’univers.

Les forces fondamentales et la quête d’une cinquième force

Depuis des décennies, le Modèle Standard de la physique des particules a fourni un cadre robuste pour comprendre les interactions fondamentales de l’univers. Ce modèle repose sur quatre forces : la gravité, l’électromagnétisme, ainsi que les forces nucléaires forte et faible. Si ces forces expliquent de nombreux phénomènes, elles laissent néanmoins des questions en suspens, notamment celles liées à la matière noire. Cette matière invisible, qui constitue environ 85 % de la matière totale de l’univers, ne s’intègre pas dans le Modèle Standard.

Face à cet enjeu, des physiciens ont émis l’hypothèse d’une cinquième force. Celle-ci pourrait être transmise par une particule encore inconnue et provoquer des déséquilibres microscopiques au sein des atomes. Les chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich ont adopté une approche novatrice pour détecter cette force en utilisant la spectroscopie atomique de haute précision. Cette méthode consiste à observer les variations d’énergie des électrons au sein des isotopes, ce qui pourrait révéler l’existence de cette force hypothétique.

Découverte stupéfiante en Israël : cette cité vieille de 5 000 ans révèle les tout premiers bâtiments publics de l’histoire humaine

La méthode de la spectroscopie atomique

Pour traquer cette cinquième force, l’équipe dirigée par la professeure Diana Prado Lopes Aude Craik utilise la spectroscopie atomique, une technique permettant d’atteindre des précisions inégalées. En observant des isotopes du calcium, qui ont le même nombre de protons mais des nombres différents de neutrons, les chercheurs espèrent détecter des variations d’énergie minimes entre les électrons. Ces différences, bien que ténues, pourraient indiquer l’influence d’une force encore inconnue.

La précision de cette méthode est telle qu’une variation de fréquence de seulement 100 millihertz pourrait être détectée. Cette approche ne nécessite pas de vastes infrastructures comme les collisionneurs de particules, ce qui la rend accessible et efficace. En mesurant la lumière émise lors de transitions électroniques, l’équipe suisse a atteint une précision 100 fois supérieure aux tentatives précédentes.

Ce message vieux de 500 ans sur un bol dévoile des liens secrets du commerce en Chine antique

Piéger les atomes pour mieux les observer

Une autre innovation majeure de cette recherche réside dans l’utilisation d’un piège à ions. Ce dispositif maintient des atomes chargés en suspension grâce à des champs électromagnétiques, permettant une observation précise de leurs propriétés. Dans leur étude, les scientifiques ont piégé cinq isotopes stables du calcium, chacun ayant un nombre différent de neutrons, allant de 20 à 28.

Grâce à ce piège, il est possible de maintenir deux isotopes côte à côte sous le même faisceau laser, garantissant des conditions expérimentales strictement contrôlées. Cette technique a permis d’atteindre une précision sans précédent, essentielle pour discerner les éventuels effets d’une cinquième force.

Une percée scientifique bouleversante : les Etats-Unis dévoilent cette « bouteille magnétique » pour propulser la fusion nucléaire commerciale vers de nouveaux sommets

Les résultats et leurs implications

Les résultats obtenus par les chercheurs suisses ont montré des écarts légèrement plus importants que prévu entre les isotopes observés. Bien que ces écarts puissent suggérer la présence d’une cinquième force, d’autres explications, telles que la polarisation nucléaire, ne sont pas exclues. La polarisation nucléaire est un phénomène complexe où le noyau subit une légère déformation en présence d’électrons. Bien qu’encore mal compris, cet effet pourrait expliquer les anomalies observées.

Malgré ces incertitudes, l’expérience a permis de restreindre les propriétés possibles de la particule hypothétique responsable de cette cinquième force. Les chercheurs ont pu affirmer que si elle existait au-delà de certains seuils, elle aurait déjà été détectée. Cette avancée représente un pas significatif vers une meilleure compréhension des forces fondamentales qui régissent l’univers.

Les recherches menées à Zurich soulignent à quel point notre connaissance de l’univers est encore incomplète. En poursuivant ces investigations, les scientifiques cherchent à éliminer les ambiguïtés entre la polarisation nucléaire et la cinquième force. Cette quête d’une nouvelle interaction fondamentale pourrait-elle un jour révolutionner notre compréhension de l’univers ?

Ça vous a plu ? 4.5/5 (26)