• Physique: l'équipe ALPHA a effectué les premières mesures de certains effets quantiques tels que le déplacement de Lamb dans la structure énergétique de l’antihydrogène!____¤202002

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Investigation of the fine structure of antihydrogen» ont été publiés dans la revue Nature, a permis d'effectuer les premières mesures de certains effets quantiques dans la structure énergétique de l’antihydrogène, l’équivalent en antimatière de l’hydrogène. Ces mesures réalisées par la collaboration ALPHA au CERN, qui «portent sur des aspects des interactions dans l’antimatière (telles que le déplacement de Lamb)», concordent avec les prédictions théoriques de ces effets dans l’hydrogène 'ordinaire', et ouvrent la voie à des mesures plus précises de ces grandeurs et d’autres quantités fondamentales (l’observation de toute différence entre le comportement de la matière et celui de l’antimatière «remettrait en cause les fondements du Modèle standard de la physique des particules»).

     

    Soulignons tout d'abord que la structure fine, qui «a été mesurée dans l’hydrogène atomique il y a plus d’un siècle», a permis «l’introduction d’une constante fondamentale de la nature correspondant à l’intensité de l’interaction électromagnétique entre particules élémentaires chargées» et que le déplacement de Lamb (*), qui «a été découvert dans le même système il y a environ 70 ans», a «joué un rôle central dans le développement de l’électrodynamique quantique, qui est la théorie décrivant l’interaction de la matière et de la lumière».

     

    Pour sa part, «l'équipe d’ALPHA crée des atomes d’antihydrogène en liant des antiprotons fournis par le Décélérateur d’antiprotons du CERN avec des antiélectrons, communément appelés 'positons'». Ensuite, les atomes d’antihydrogène produits de cette façon sont «confinés dans un piège magnétique sous ultra-vide, qui les empêche d’entrer en contact avec la matière et d’être annihilés». Enfin, une lumière laser «envoyée sur les atomes d’antihydrogène piégés», permet «de mesurer la réponse spectrale de ces derniers».

     

    La technique décrite «constitue un moyen de mesurer des effets quantiques connus tels que la 'structure fine' et le déplacement de Lamb, qui correspondent à de minuscules dédoublements dans certains niveaux d’énergie de l’atome» de sorte qu'aujourd'hui, l' équipe d’ALPHA, qui «a utilisé précédemment cette approche pour mesurer d’autres effets quantiques dans l’antihydrogène, avec tout dernièrement une mesure de la transition Lyman-alpha», a mesuré les effets quantiques en question ici «pour la première fois dans l’atome d’antihydrogène».

     

    Rappelons pour finir que cette «mesure du déplacement de Lamb, laquelle à valu à Willis Lamb le prix Nobel de physique en 1955, avait été annoncée en 1947 à la fameuse conférence de Shelter Island, qui était la première occasion après la guerre d’une réunion des figures les plus éminentes de la communauté de la physique des États-Unis».

     

     

    Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

    (*) Décalage de Lamb

     

     


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