Jour 3 (suite) // Les transports de l'espace

Publié par Muséum De Grenoble, le 16 octobre 2018 2.5k

L’Osugus est en panne suite à la collision avec un morceau d’astéroïde. Aller jusqu’à GIA2b, l’exoplanète détectée par l'IPAG, va prendre un temps fou !

Comment propulser rapidement le vaisseau ?

Une idée moussaillon ?

Un petit point technique s’impose… Voici les différentes écoles de physique qui s’offrent à nous.

Voyager dans l’univers : bien choisir sa physique !

Illustrations : Portrait d’Isaac Newton âgé de 46 ans par Godfrey Kneller (1689) et Albert Einstein en 1947, sur Wikipédia. La dernière étreinte de VIMOS, Crédit ESO-Juan Carlos Muñoz

Seule la mécanique quantique peut nous être utile pour déplacer l’Osugus en panne. Il s’agit de « téléporter » notre vaisseau en se basant sur l’intrication quantique…

En physique quantique, le vide n’existe pas, ce sont des particules intriquées qui apparaissent et disparaissent de manière spontanée…

La matière est composée de douze types de particules appelées fermions. Les particules sont soumises à quatre grandes forces que sont la force forte, la force électromagnétique, la force faible et la gravité. Chaque force s’applique à différentes particules et a ses propres « particules messagères », des particules qui ne sont pas des fermions, mais qui sont associées à leurs interactions.

La force forte assure la cohésion des quarks via des particules messagères appelées gluons.
La force électromagnétique lie les électrons et leurs neutrinos associés au noyau atomique via les photons. Cette force correspond aux ondes radio, micro-ondes, infrarouges, lumière visible, ultraviolets, rayons X et gamma.
La force faible concerne les désintégrations radioactives et génère trois bosons nommés W+, W- et Z°.
La gravitation suit les principes de la relativité générale. A l’échelle humaine, on l’expérimente tous les jours, mais à l’échelle des atomes elle est quasiment négligeable. Elle ne possède pas de particule messagère mais est associée à une déformation de l’espace-temps.

Venez vous téléporter grâce à la cabine de téléportation de l'Osugus. Photo Muséum de la ville de Grenoble, CC-BY-NC-ND

Une force inconnue au cœur du neutron

Le saviez-vous ?

Les neutrons constituent la moitié de la masse des objets que nous connaissons.

Dans la seconde qui a suivi le Bigbang, l’antimatière a disparu. Jumelle incontournable de la matière, une force inconnue a pourtant brisé les premiers équilibres. C’est en « triturant » des neutrons qu’une équipe du Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie tente de révéler cette force « briseuse de symétrie ». Des milliards et des milliards de neutrons sont présents dans un centimètre cube d’air, toujours étroitement soudés à leur noyaux. Pour les étudier en laboratoire, il faut « casser » les forces qui les unissent aux protons, soit plusieurs méga-électrons-volts par neutron à arracher… Les neutrons produits par le réacteur de fission nucléaire sont ensuite « refroidis » pour pouvoir être stockés dans une chambre où des équipes internationales les électrisent plusieurs minutes.

Clic clic clic... Dès que la chambre est ouverte, les neutrons « tombent » sur une feuille de fer aimantée qui les sélectionne selon un état interne particulier. Il suffit alors à Guillaume Pignol et ses collègues de compter les « clics » produits par ce contact et établir le « moment dipolaire électrique du neutron ». Depuis la première mesure de 1951, après bientôt 70 ans de recherche, ce moment dipolaire électrique reste désespérément nul… Mais plusieurs équipes s’attachent à perfectionner les instruments et ne désespèrent pas d’obtenir un jour une déviation de la rotation du neutron, si infime soit-elle, qui révélera l’existence de cette force « briseuse de symétrie ».