Des physiciens ont mis au point un nouveau modèle permettant selon eux, de répondre à 5 des plus grandes questions de la physique moderne, auxquelles nous n’avons encore jamais trouvé de réponses. Cette hypothèse pourrait donc expliquer l’étrangeté de la matière noire, les oscillations de neutrinos, la baryogénèse, l’inflation cosmique et le problème CP fort.
Le nouveau modèle appelé SMASH, propose que nous ayons besoin d’uniquement six nouvelles particules afin de concilier toutes les lacunes dans le modèle standard de la physique, et l’équipe de scientifiques pense qu’elle ne sera pas difficile à tester. Ce modèle a été développé par une équipe de physiciens français et allemands, et ces derniers sont persuadés qu’il ne nécessite pas d’ajustements majeurs du modèle standard, seulement quelques ajouts.
Cette proposition est intéressante car effectivement, les autres modèles visant à expliquer les mystères de la mécanique quantique (comme la supersymétrie par exemple) requièrent l’ajout de centaines de nouvelles particules, qui n’ont d’ailleurs même pas encore été découvertes !
Le modèle SMASH quant à lui, n’en nécessite que 6 : trois neutrinos, un fermion et un champ comprenant deux particules. À savoir qu’en physique, un champ est une entité physique ou mathématique qui a une valeur pour chaque point dans l’espace et le temps, et une particule est un état excité d’un champ.
Voici donc un résumé de ces cinq problèmes fondamentaux qui pourraient être résolus grâce au nouveau modèle SMASH :
1. La matière noire
D’après les recherches et les connaissances actuelles, l’Univers serait composé de 26 à 27 % de cette matière noire. Alors que nous pouvons détecter sa force gravitationnelle, cette matière reste inconnue et ne semble pas émettre de lumière ou un quelconque rayonnement que nous puissions observer.
Malgré des années de recherches, nous n’avons encore aucune idée de quoi la matière noire se compose réellement, mais nous savons que sa présence est essentielle à la stabilité de l’Univers.
2. L’oscillation des neutrinos
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L’année dernière, en 2015, le prix Nobel de physique a été décerné à deux physiciens qui ont réussi à prouver que les neutrinos pouvaient osciller entre « saveurs ». L’oscillation des neutrinos est un phénomène de mécanique quantique où un neutrino créé avec une saveur de lepton spécifique (neutrino électronique, muonique ou tauique) peut avoir une saveur différente plus tard.
Étant donné que seules les particules massives peuvent changer de saveur (ou osciller), les neutrinos doivent avoir une masse et cela pose un problème pour le modèle standard, car personne ne sait d’où celle-ci provient. La masse pourrait provenir du boson de Higgs, mais elle pourrait aussi être issue d’une toute nouvelle particule que nous n’avons pas encore découvert.
3. La baryogénèse
Ce problème majeur et non résolu en physique peut se résumer de manière simplifiée : pourquoi est-ce que l’Univers observable possède plus de matière que d’antimatière ? La suite à la page suivante.
