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Chauffer la matière à un billion de degrés pour déconfiner

par Ginés MARTINEZ

Conférence du Lundi 21 janvier 2019 à 21 H, à la salle Muséum d'Histoire Naturelle de Nantes



La chromodynamique décrit l’interaction forte entre les quarks, particules élémentaires à l’origine du noyau atomique. La charge de l’interaction forte est la couleur et les quanta du rayonnement fort sont les gluons. Les quarks et gluons n’ont jamais été observés comme particules libres, car ils semblent piégés pour toujours à l’intérieur de particules très complexes appelées hadrons. C’est le confinement, qui reste à ce jour un problème non compris. La chromodynamique prédit depuis sa formulation dans les années 70, que le déconfinement de quarks et de gluons devrait avoir lieu quand la matière est chauffée à quelques billions de degrés. Ce nouvel état de la matière est appelé le plasma de quarks et de gluons. Aujourd’hui, les accélérateurs de particules sont devenus capables de collisionner des noyaux atomiques à des énergies ultra-relativistes en créant dans le laboratoire de petites gouttes de plasma de quarks et de gluons. Avec le collisionneur RHIC aux USA depuis l’an 2000 et avec le collisionneur LHC en Europe depuis 2010, les physiciens peuvent étudier le plasma de quarks et de gluons formé lors de chocs de noyaux atomiques comme l’or, le plomb ou l’uranium.