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Les plus petites pyramides de l'univers

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    Les plus petites pyramides de l'univers

    Des physiciens français pensent avoir résolu un mystère qui se cache derrière de nombreuses expériences nucléaires entreprises il y a plusieurs années. Ces expériences, effectuées à l'aide d'une grande diversité de détecteurs, à différents niveaux d'énergie, et sur plusieurs variétés de noyaux entrant en collision, donnaient des résultats inexplicables, si difficiles à interpréter que plusieurs des expérimentateurs avaient même porté leur attention sur l'étude des noyaux à rotation hautement rapide, un sujet très à la mode à l'époque.



    Jerzy Dudek de l'Université Louis Pasteur de Strasbourg, et ses collègues des universités de Madrid et de Varsovie affirment que ces anciens résultats peuvent être expliqués en invoquant le fait que certains noyaux, formés dans les conditions extrêmes d'une collision à haute énergie, pouvaient exister sous la forme de tétraèdres ou d'octaèdres.

    A la façon de la molécule de méthane (CH4) dont la forme pyramidale résulte des liaisons créées par la force électromagnétique, un noyau pyramidal se composerait de protons et de neutrons liés par la force nucléaire forte. Une telle "molécule" nucléaire, réellement la plus petite pyramide de l'univers, ne mesurerait que quelques femtomètres (10^ -15 mètre) de côté et serait des millions de fois plus petite en volume que la molécule de méthane.

    De même qu'il existe des noyaux surnommés "magiques" possédant juste le bon nombre de neutrons et de protons pour former facilement des noyaux sphériques stables, il est possible qu'il existe également d'autres nombres magiques afin de former des noyaux de forme pyramidales. Stable, en l'occurrence, signifiant que cet état persiste de 10^12 à 10^14 fois plus longtemps que le temps typique des réactions nucléaires, à savoir 10^-21 secondes.

    Dudek indique que le gadolinium-156 et l'ytterbium-160 sont des noyaux candidats pour adopter cette configuration pyramidale stable. Des noyaux pourraient exister également sous formes octaédriques (en diamant) stables. Ces noyaux posséderaient tous une propriété quantique non observée auparavant: dans le processus de remplissage des niveaux d'énergie du noyau, quatre nucléons du même type (soit des neutrons, soit des protons) pourraient partager un niveau d'énergie unique et non plus un ou deux nucléons comme c'est usuellement le cas.

    Cette "règle-des-quatre" inhiberait les désintégrations normalement observées par lesquelles les noyaux non sphériques libèrent de l'énergie, en émettant des rayons gamma. En fait, dans le cas des pyramides nucléaires on s'attend à découvrir des règles nouvelles et inédites de désintégration.

    C'est cette inhibition qui expliquerait les résultats surprenants des expériences antérieures. Dudek et ses collègues projettent de tester ces idées dans de prochaines expériences.

    Source: American Institut of Physics
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