• Physique: la différence de masse entre le proton et le neutron a été retrouvée par le calcul avec une précision accrue par rapport à l'évaluation présentée en 2008!____¤201503

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Ab initio calculation of the neutron-proton mass difference» ont été publiés dans la revue Science et sont disponibles sur arxiv.org, a permis de rendre compte, par le calcul, de la différence de masse entre le proton et le neutron qui est légèrement plus lourd que le proton: ainsi, cet écart de 0,14 % de la masse du neutron, a été retrouvé grâce à une précision sur chacune des deux masses des nucléons, prises individuellement, 150 fois supérieure à celle obtenue dans une évaluation présentée en 2008.

    Pour parvenir à cette performance, les algorithmes mathématiques des calculs numériques ont été améliorés et une nouvelle génération de superordinateurs a été utilisée. Comme en 2008, il a été fait appel aux équations de la chromodynamique quantique (ou QCD, pour quantum chromodynamic) et, plus particulièrement, à la théorie de la QCD sur réseau (Lattice QCD).

     

    En outre, il a fallu aussi «tenir compte de la masse d’origine électromagnétique prédite par l’électrodynamique quantique (la QED, pour quantum electrodynamics en anglais) et associée à la charge des quarks» sachant que «leur masse ne contribue à celles des protons et des neutrons que pour environ 1 %», le reste résultant «essentiellement de l’énergie cinétique et des gluons échangés entre les quarks, les analogues des photons pour la force nucléaire forte».

     

     


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