« Le modèle standard n’est pas mort »

Un soulagement pour les physiciens

Le résultat 20221produit par une expérience appelée CDF au Laboratoire national de l’accélérateur Fermi à Batavia, dans l’Illinois, a utilisé des données vieilles de 10 ans pour calculer que L Le boson de la Terre était plus lourd que prévu, ce qui ouvre la possibilité d’une faille dans le modèle standard qui a enthousiasmé les physiciens. Bien que le modèle soit incroyablement réussi, les physiciens savent qu’il ne peut être complet car il ne rend pas compte de phénomènes mystérieux tels que la matière noire.

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Forces fondamentales

Désintégrations de muons

L’analyse CMS a principalement porté sur les désintégrations de muons. L’équipe a reconstitué les propriétés des muons d’environ 100 millions L désintégrations du LHC avec une précision sans précédent, explique Manca. Ils ont ensuite comparé les données avec 4 milliards de collisions et de désintégrations simulées qui utilisaient différentes valeurs pour la L masse — et différentes valeurs pour 4 000 autres paramètres susceptibles de modifier les résultats — et nous avons recherché la meilleure correspondance. « Celle qui correspond est celle que nous extrayons », explique Canelli.

L’équipe a utilisé des logiciels et des théories de pointe, et a calibré et vérifié ses résultats par rapport à d’autres propriétés du L et contre Z Les désintégrations visent à garantir que leurs méthodes fonctionnent comme prévu, explique Manca.

Le fait que le résultat du CMS soit globalement conforme à ceux d’autres expériences du LHC — ATLAS et LHCb — qui ont utilisé des détecteurs et des méthodologies différents, donne à l’équipe l’assurance d’avoir trouvé le bon chiffre, explique Manca.

Évaluation des anomalies

Personne ne sait encore pourquoi le résultat du CDF est si différent. L’une des raisons possibles est que le détecteur a utilisé des outils théoriques différents de ceux du CMS pour générer ses simulations. Le CDF a détecté des collisions provenant d’un accélérateur proton-antiproton appelé Tevatron, qui a fermé en 2011, alors que le LHC ne détecte que des collisions de protons. « Il n’y a pas de raison unique pour laquelle nous pouvons dire que le résultat est si différent », explique Manca.

Kotwal dit qu’il devra consulter le document sur le CMS, qui sera publié dans les prochains mois, pour voir la méthodologie de l’équipe. « Des gens ont examiné la façon dont nous avons procédé et nous n’avons reçu aucune indication claire selon laquelle une faille aurait été constatée. Il faut faire la même chose pour le CMS », dit-il.

S’accordant sur la meilleure hypothèse de l’humanité sur la LLa réunion de 2011 nécessitera de réunir des experts de chacune des expériences, ainsi que des théoriciens, pour tenter de comprendre les résultats divergents. « Nous ne devons pas laisser le résultat de la CDF comme une valeur aberrante, nous devons comprendre pourquoi ou comment il est là », explique Canelli.

Même si le CMS n’a pas détecté d’anomalie, le processus de 10 ans a créé des outils qui permettent aux physiciens de réaliser d’autres mesures de précision. Manca pense que ces comparaisons de haute précision sont ce qui permettra à terme de faire évoluer le modèle standard.

2024-09-17 20:02:30
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