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Physique: une faille, portant sur la violation potentielle du principe de l'universalité de la saveur des leptons dans le Modèle standard, semble avoir été détectée!____¤202103
Une étude, dont les résultats intitulés «Test of lepton universality in beauty-quark decays» sont disponibles en pdf, laisse penser qu'il peut exister une faille portant sur la violation potentielle du principe de l'universalité de la saveur des leptons dans le Modèle standard de la physique des particules.
Concrètement, la mesure, qui a été effectuée dans le cadre de l'expérience LHCb (Large Hadron Collider beauty) auprès du LHC au CERN, compare deux types de désintégration des 'quarks beauté' («quark b, une particule fondamentale qui a environ quatre fois la masse du proton»): «la première désintégration concerne l'électron ; l'autre le muon, une autre particule élémentaire similaire à l'électron, mais qui est environ 200 fois plus lourde».
Relevons ici que, comme «l'électron et le muon, ainsi qu'une troisième particule appelée tau, constituent les types de saveurs leptoniques», le Modèle standard «prévoit que les désintégrations impliquant différentes saveurs de leptons, comme celle de l'étude LHCb, devraient se produire avec la même probabilité, une propriété appelée l’universalité de la saveur des leptons, qui est généralement mesurée par le rapport entre les probabilités de désintégration».
Alors que, dans le Modèle standard de la physique des particules, «ce rapport devrait être très proche de un», il a été détecté des indices d'une déviation de un, «la signification statistique du résultat étant de 3,1 écarts types», ce qui «implique une probabilité d'environ 0,1 % que les données soient compatibles avec les prédictions du Modèle standard». Il en résulte que «si une violation de l'universalité de la saveur des leptons devait être confirmée», cela suggèrerait «un nouveau processus physique, comme l'existence de nouvelles particules ou interactions fondamentales».
En fait, l'écart en question «est conforme à un schéma d'anomalies mesurées dans des processus similaires par LHCb et d'autres expériences dans le monde entier au cours de la dernière décennie». Cependant, le rapport entre les probabilités de désintégration a été établi ici «avec une précision bien supérieure à celle des mesures précédentes» en utilisant «pour la première fois toutes les données recueillies par le détecteur LHCb jusqu'à présent».
Tags : Physique, 2021, arxiv.org, Modèle standard, leptons, muons, saveurs, quark b, LHCb, LHC, CERN, tau, probabilité, écarts-types, protons, électrons, anomalie
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