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La découverte d’une cinquième force remettrait toutes les connaissances acquises jusqu’à présent. En effet, depuis plusieurs années, nos découvertes en physique décrivent notre univers avec quatre forces fondamentales. Cependant, de nouvelles investigations nous laissent suggérer qu’il pourrait exister une cinquième force. Cette découverte pourrait chambouler toute le physique moderne.
Récemment, le 23 octobre, des scientifiques de l’institut de recherche nucléaire en Hongrie ont publié une étude sur arXiv. Cette étude met en avant de nouvelles preuves sur une nouvelle particule. Cette dernière a été jusque-là théorisée il y a trois ans. Surnommée X17, cette particule aurait la possibilité d’éclairer les chercheurs sur le plus grand mystère qui entoure l’univers; la matière noire.
La découverte d’une cinquième force nous obligerai à réécrire les lois de la physique ?
Seulement, l’existence de cette particule obligerait une réécriture du modèle standard de la mécanique quantique. Une théorie jugée relativement fiable, qui décrit les forces fondamentales et classe les particules subatomiques.
Mais ce sera le cas uniquement si l’existence de la particule peut être vérifiée. Or le résultat de cette découverte n’a toujours pas été évalué par des pairs. De plus, la plupart des physiciens restent sceptiques, en partie du fait qu’aucun physicien extérieur n’a encore été en mesure de valider indépendamment les résultats de cette équipe.
Cependant, en 2016 le même groupe de chercheurs a relaté les premières preuves de cette particule. Celle-ci se serait manifestée lors d’une expérience avec des atomes de béryllium radioactifs. Le groupe de chercheurs a mesuré la lumière ainsi que les particules libérées par le béryllium lors de sa décomposition.
Ils ont remarqué entre autres que les paires d’électrons émis ainsi que leurs particules partenaires (d’antimatière), les positrons, avaient tendance à accélérer à un certain angle. Ce comportement n’est pas cohérent avec le modèle de la physique existante.
En comparant les chiffres, les physiciens en ont conclu l’existence d’une particule intermédiaire jusque-là inconnue. Le béryllium se serait ainsi désintégré dans cette particule avant que celle-ci n’émette une paire d’électron et de positrons. La particule X17 a été calculée pour posséder une masse de 17 électronvolts d’où le nom.
Une autre expérience met en évidence la découverte d’une cinquième force.
Cette nouvelle étude a pu être ré expérimenté avec une désintégration dans des atomes d’hélium. Cette configuration expérimentale similaire a confirmé la présence d’une particule intermédiaire possédant la même masse. Les résultats montrent ainsi que la particule X17 n’est pas un fermion, celle qui compose la matière ordinaire.
De ce fait, elle serait plutôt un boson, une particule qui transporte l’énergie et parfois des forces. On en vient à la conclusion que X17 pourrait transmettre une cinquième force inconnue.
Les physiciens en déduisent qu’elle pourrait peut-être expliquer la matière noire. Rappelons que cette matière compose tout de même 85% de la matière dans l’univers. La présence de celle-ci est confirmée par la gravité, mais n’interagit pas avec les autres forces.
Les chercheurs attendent des mesures indépendantes pour valider les résultats.
La découverte d’une force supplémentaire, offrirait un nouveau terrain de recherche.
La plus grande partie du scepticisme vient du fait que l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, le CERN a tenté de trouver cette particule, mais sans résultat. À la lumière des nouvelles preuves, les auteurs de la découverte incitent d’autres groupes a rechercher cette particule porteuse d’une nouvelle force.
Si une découverte est confirmée, elle pourrait ouvrir une toute nouvelle façon d’étudier la physique des particules. Ces dernières années les physiciens ont fait d’énormes progrès sur la définition du modèle standard en se concentrant sur le domaine des hautes énergies, qui nécessite d’énormes collaborations internationales, mais également des accélérateurs très coûteux. Ces accélérateurs permettent de collisionner ces particules à des vitesses ahurissantes. De nouveaux travaux à des énergies, mais également des coûts beaucoup plus bas, seraient pour les physiciens une nouvelle direction de recherche.
Le modèle standard de la physique quantique étant très bien défini, une telle découverte remettrait tout en cause.