Cette particule encore peu connue en dehors des physiciens, est le muon Le muon est, selon le modèle standard de la physique des particules, une particule élémentaire de charge électrique négative. Une fois apparue elle est instable en ce sens qu’elle se désintègre radioactivment en quelques 2 millonieme de seconde. Le muon a pour spin 1/2 et a les mêmes propriétés physiques que l’électron, mise à part sa masse, 207 fois plus grande , C’est la raison pour laquelle on l’appelle parfois « électron lourd »). Les muons sont des fermions de la famille des leptons, comme les électrons et les taus. Les muons sont notés μ−. L’antimuon, l’antiparticule associée au muon, est notée μ+ et est chargée positivement.
De nombreuses expériences sont menées quotidiennement dans des accélérateurs de particules pour comprendre les propriétés exotiques des muons Au laboratoire national des accélérateurs Fermi (FermiLab) près de Chicago , les muons sont mis évidence grâce à des oscillations inattendues, aussi appelées moments magnétiques, qui pourraient perturber l’ensemble des connaissances dans la physique des particules.
Le muon y apparaît poussé par un type de matière et d’énergie encore complètement inconnu de la physique . Si le résultat s’avère correct, cette découverte représentera une réelle avancée dans la physique des particules depuis les 50 dernières années, lorsque les premières théories ont été développées.
L’expérience faite sur l’anneau Muon 2-g du FermiLab consiste en l’accélération et la collision de deux particules non élémentaires (ou composites) dans des conditions de champ magnétique intense et de très basses températures (-267 °C). Cette collision produit une force de 13 téraélectronvolts et l’apparition d’une particule, le muon, qui va osciller lorsqu’il se déplace au travers du champ magnétique. Une fois apparu, le muon est instable et va se désintégrer radioactivement en 2.2 millionièmes de seconde 6. Les muons sont également dotés d’un spin, qui leur procure une propriété d’oscillation sous l’effet d’un champ magnétique
Les chercheurs ayant mené les expériences au FermiLab ont remarqué que l’oscillation de ces muons était inhabituelle et déviait de ce que le modèle standard prédit. Celui-ci, développé en 1970, décrit 3 des 4 forces fondamentales existantes dans l’univers . Dans le modèle standard de la physique des particules, des calculs très stricts sur la façon dont les muons doivent se déplacer sont établis.
Par ailleurs, une hypothèse de la physique quantique soutient que les particules peuvent soudainement apparaître et influencer un élément avec lequel elles interagissent avant de disparaître à nouveau.
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