• Physique: une preuve de l’existence de l’axion a peut-être déjà été présentée en 2004!____¤201312

     

    Une étude, dont les résultats ont été publiés sur arxiv.org, avance qu'une preuve de l’existence de l’axion a peut-être déjà été présentée en 2004, lors d'une expérience qui avait fait apparaître une anomalie dans le comportement du courant dans une jonction Josephson (du nom du prix Nobel 1973 Brian Josephson).

     

    Comme «le modèle standard, plus précisément les équations de la QCD, la théorie des forces nucléaires fortes, autorise une valeur très élevée pour le moment dipolaire du neutron, en contradiction avec les expériences qui ne lui en attribuent aucun», en 1977, «Roberto Peccei et Helen Quinn ont émis l’hypothèse que le terme dans les équations du modèle standard responsable de l’apparition d’un moment dipolaire pour le neutron était rendu nul par l’existence d’un nouveau champ scalaire», dont la particule associée a été baptisée axion (en référence à une marque de lessive) par le prix Nobel de physique Frank Wilczek.

     

    Cette particule très légère, électriquement neutre, «qui a peut-être été produite en grandes quantités au début de la naissance de l’univers observable», est depuis devenue «l’une des explications les plus plausibles de l’existence de la matière noire». Cependant, jusqu'à présent, sa détection concrète n'a pu être annoncée, mais, pour l'étude ici présentée, elle aurait dû l'être en 2004 grâce à l'emploi de la jonction Josephson.

     

    Notamment utilisée «pour fabriquer des détecteurs de champs magnétiques très sensibles, les Squid (superconducting quantum interference devices)», une jonction Josephson est à la base «constituée de deux supraconducteurs séparés par une très fine couche d’isolant électrique (jonction S-I-S) ou un métal conducteur normal (jonction S-M-S)».

     

    Du fait que l'étude explique l'anomalie apparue dans l'expérience réalisée en 2004 avec une jonction Josephson par l'hypothèse que «le comportement du courant dans une jonction Josephson serait sensible à la présence des axions, qui s’y transformeraient en photons», «une valeur pour la masse de l’axion d’environ 0,11 meV et une densité d’environ 500 milliards de ces particules par centimètre cube dans l’espace autour de nous» ont pu être déduites.

     

    Ces évaluations sont très intéressantes, parce qu'elles rendent compte «d’environ 17 % de la densité de la matière noire dans l’univers observable». Par ailleurs, on peut souligner que s'il existe bien un champ axionique dans l'univers, sa mise en évidence va «bien au-delà du problème de la matière noire, car la théorie des supercordes prédit naturellement l'existence d'un tel champ».

     

     


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