Une nouvelle énigme du proton
Villigen, 24.1.2013 - Plus petit que petit : Une équipe internationale de chercheurs confirme ce qui avait été pressenti il y a plus de deux ans, à savoir que le proton est encore plus petit que ce que l’on avait supposé jusqu’alors. Les nouveaux résultats fournis par les chercheurs révèlent à la communauté scientifique de nouveaux mystères. C’est en juillet 2010 que le team de recherche international laisse exploser la bombe : le proton, un des composants fondamentaux de la matière, est significativement plus petit que ce que l’on avait pu supposer jusqu’à présent. Les études sur l'hydrogène exotique, un atome d'hydrogène dans lequel un électron est remplacé par un muon chargé négativement qui gravite autour du noyau, ont livré une valeur significativement plus faible pour le rayon du proton (plus précisément: rayon de charge) par rapport aux autres mesures ponctuelles d'un atome d'hydrogène normal ou de la diffusion électron-proton. Une nouvelle mesure de la même équipe confirme d'une part cette valeur pour le rayon de charge et d'autre part permet pour la première fois la détermination du rayon magnétique du proton par spectroscopie laser de l'hydrogène muonique. Les expériences ont été réalisées à l'Institut Paul Scherrer (PSI) à Villigen, en Suisse, seul centre de recherche au monde à produire un nombre suffisant de muons pour de telles recherches. Le groupe de recherche est composé entre autres de chercheurs de l'Institut d'optique quantique Max-Planck à Garching près de Munich, de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich et du Département de physique de l’Université de Fribourg. Les nouveaux résultats seront publiés le 25 janvier 2013 dans la revue américaine Science et ouvriront à nouveau le débat quant à savoir si les différences observées sont dues à un manque de compréhension des erreurs systématiques qui surviennent dans toutes les mesures, ou si, à la fin des comptes, il n’y aurait pas une « nouvelle physique » qui se cache là derrière.