Article
De
nouvelles formes de matière
Jean-Paul
Baquiast 24/08/2015
Nous avions précédemment signalé (voir
Le
LHC aurait identifié une nouvelle particule )
l'apparition possible au CERN d'une particule hypothétique
faite de la combinaison non de trois quarks, comme la matière
ordinaire, mais de cinq. Elle a été nommée
le pentaquark. Depuis divers physiciens se sont demandés
s'il ne pourrait pas s'agir d'une particule composant l'élusive
matière noire.
Depuis longtemps il avait été suggéré
que des quarks pourraient s'assembler en un nombre supérieur
à 3 pour former de nouvelles formes de matière.
Des 1980, le physicien Edward Witten de Princeton avait
suggéré qu'un certain nombre de quarks pouvaient
se combiner, jusqu'à former des ensembles denses
qui avaient reçu divers noms tels que « noyaux
de quarks », matière baryonique étrange »
puis plus récemment « macros ».
Les macros ne comprenant pas d'espace entre les atomes du
noyau auraient une densité considérable, comparable
à celle caractérisant la matière qui
compose les étoiles à neutrons, étoiles
effondrées sur elles-mêmes. Extrémement
denses, ils seraient extrêmement petits.
Source NewScentist
Dépourvus d'espace et 'électrons y circulant,
ces macros ne pourraient pas fusionner en émettant
de la lumière. Leur densité considérable
les rendrait par ailleurs peu capables d'interagir avec
la lumière ordinaire. Ce qui les rendrait pratiquement
invisibles.
L'extrême densité de ces macros supposés
ne devrait pas cependant être aussi élevée
qu'initialement envisagée. Elle aurait en effet produit
des effets de lentilles gravitationnels qui n'ont jamais
été observés, ainsi que d'autres phénomènes
eux-non observés.
Ceci a conduit le physicien Glenn Starkman, de la Case Western
Reserve University à Cleveland, à proposer
que ces macros aient une densité certes supérieure
à celle de la matière ordinaire, mais pas
aussi importante que celle régnant dans une étoile
à neutron. Pour démontrer l'hypothèse,
il s'est engagé avec des collègues dans la
recherche de macros de taille moyenne (variant entre 50
grammes ou le poids du Mont Blanc).
Ceux-ci auraient pu interagir avec la matière ordinaire,
soit dans la nature, soit au sein de divers détecteurs,
d'une façon qui n'aurait pas été observée
à ce jour. Startkman et ses collègues ont
revu en ce sens différents résultats obtenus
de l'observation de la matière, dans des conditions
extraordinaires ou au cours d'expériences telle que
NAUTILUS, destinée à la recherche d'ondes
gravitationnelles. Ces recherches n'ont rien donné.
Starkman envisage de les étendre à des détecteurs
de rayons cosmiques ou même à des observations
faites sur la Lune ou sur Mars , provenant pour certaines
de futures missions lunaires et martiennes, mais aussi des
données collectées par les sismographes laissés
sur place après le départ de la Mission Apollon
en 1972.
Certains s'interrogent sur l'intérêt de poursuivre
cette chasse à d'éventuelles macros, d'autant
plus que leurs relations avec l'hypothétique matière
noire resterait à prouver. Rien n'empêche cependant,
vu l'intérêt considérable du sujet,
susceptible de bouleverser les théories physiques
les plus établies, de continuer à imaginer
des expériences permettant de mieux se représenter
ce que sont les quarks, et la façon dont ils pourraient
se combiner à plusieurs sous des formes de matière
jusqu'ici inobservable
Pour
en savoir plus
* Le site de Glenn Starkman
On y trouve une impressionnante liste de sujets de recherches
Together with collaborators, research
associates, graduate and undergraduate students I am engaged
in a number of very exciting projects closely connected
with current or future data. These include:
- searching for evidence of non-trivial (i.e. interesting)
topology of the universe in microwave background data: We
have published the most stringent limit on the smallest
loop around the universe -- greater than about 75 Billion
light years. We continue to search for topology near or
just over the horizon.
- determining how best to search for differences between
General Relativity and modified theories of gravity that
try to explain the accelerating expansion of the universe
or the rotation of galaxies: We have shown how modified
theories of gravity will change the orbits of planets and
moons in the solar system (aka Lue-Starkman precession)
We have shown how large scale structure grows at a modified
rate in modified gravity. We have shown that the mass as
determined by motions of particles (e.g. rotation of galaxies)
and the mass as determined by bending of light will differ.
- exploring the possibility that an Aether can replace either
or both dark matter and dark energy (in explaining galaxy
dynamics and
growth on the one hand, and the accelerated expansion of
the universe on the other)
- working with the ATLAS detector group to model the production
and decay of mini-black holes at the Large Hadron Collider:
We have developed the most complete event generator that
includes black hole rotation, black hole recoil, "brane
splitting" and brane tension.
- Investigating the large scale correlations of the universe:
Using data from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
(WMAP) we have demonstrated that on large scales the microwave
background is not (statistically) isotropic but rather is
correlated within itself and to solar system geometry.
- Investigating the topology of extra dimensions We have
shown how hyperbolic (negatively curved) extra dimensions
solve many of the standard problems with large extra dimension
theories
- Investigating the future of life and thought in the universe
- Arguing against the anthropic principle
* Article
de Sabine Hossenfelder et Naomi Lubick Strangely familiar:
Is
dark matter normal stuff in disguise? 19 aout 2015 dans
le NewScientist