Illustration de la mesure expérimentale de la constante de structure fine. Les motifs de fond dans l'image représentent les diagrammes de Feynman réels utilisés pour aider à calculer la valeur théorique de l'anomalie du moment magnétique des électrons (calculée à l'aide de la constante de structure fine, entre autres). Le schéma de l'interféromètre atomique utilisé pour mesurer la vitesse de recul est représenté en couleur. Crédit :Pierre Cladé, Saïda Guellati-Khélifa et Tatsumi Aoyama
La validation et l'application des théories en physique nécessitent la mesure de valeurs universelles appelées constantes fondamentales.
Une équipe de chercheurs français vient de réaliser la mesure la plus précise à ce jour de la constante de structure fine, qui caractérise la force d'interaction entre les particules élémentaires légères et chargées, comme les électrons.
Cette valeur vient d'être déterminée avec une précision de 11 chiffres significatifs; améliorant la précision de la mesure précédente d'un facteur 3.
Les scientifiques ont atteint une telle précision en améliorant leur dispositif expérimental, dans un effort pour réduire les imprécisions et contrôler les effets qui peuvent créer des perturbations de la mesure.
L'expérience implique des atomes de rubidium froids avec une température proche du zéro absolu.
Lorsqu'ils absorbent des photons, ces atomes reculent à une vitesse qui dépend de leur masse. La mesure très précise de ce phénomène permet d'améliorer la connaissance de la constante de structure fine.
Ces résultats, qui apparaîtra dans La nature le 3 décembre, ouvrir de nouvelles perspectives pour tester les prédictions théoriques du modèle standard.
L'utilisation de constantes plus précises peut aider à répondre à des questions fondamentales, comme l'origine de la matière noire dans l'univers.
