Une nouvelle revue publiée dans Le Journal Physique Européen H par Clara Matteuzzi, Directeur de recherche à l'Institut national de physique nucléaire (INFN) et ancien professeur titulaire à l'Université de Milan, et ses collègues, examine près de trois décennies de l'expérience LHCb - de sa conception à son exploitation au Grand collisionneur de hadrons (LHC) - et documente ses réalisations et son potentiel futur.
L'expérience LCHb a été conçue à l'origine pour comprendre la symétrie entre la matière et l'antimatière et où cette symétrie est brisée, connue sous le nom de violation de la parité de conjugaison de charge (CP). Bien que cela puisse sembler un domaine d'étude assez obscur, il répond à l'une des questions les plus fondamentales de l'Univers :comment en est-il arrivé à être dominé par la matière alors qu'il aurait dû également favoriser l'antimatière ?
"LHCb veut étudier par quel mécanisme notre univers, tel que nous le voyons aujourd'hui, est fait de matière, et comment l'antimatière a disparu malgré une symétrie initiale entre les deux états, " dit Matteuzzi. " Le modèle standard contient une infime quantité de violation de cette symétrie, tandis que l'observation de l'univers en implique une bien plus vaste. C'est l'une des questions ouvertes les plus fascinantes dans le domaine de la physique des particules."
L'expérience LHCb étudie ce problème en étudiant le comportement de systèmes et de particules constitués de quarks dits lourds. Celles-ci sont produites en abondance par des collisions hautement énergétiques – ce qui explique pourquoi le LHC est l'endroit idéal pour les étudier – et étaient également abondantes dans l'Univers primitif hautement énergétique.
"Le domaine dans lequel le LHCb est actif est ce qu'on appelle la 'physique des quarks lourds' qui vise à étudier et à comprendre le comportement des particules contenant les quarks lourds c et b - généralement appelés quarks de charme et de beauté, " dit Matteuzzi. " Le secteur riche - la spectroscopie - couvert par LHCb est celui des quarks de différents types, ou des saveurs, s'agrègent ensemble pour former des particules d'une manière analogue à la façon dont les quarks 'Up' et 'Down' dans différentes combinaisons produisent des protons et des neutrons."
« Il est devenu évident que le potentiel du détecteur LHCb se trouvait dans d'autres domaines que l'étude de la violation de CP qui dépendait également des aspects de l'interaction des quarks lourds. L'un était le succès spectaculaire de la spectroscopie et la mesure de nombreux nouveaux états composés de quarks lourds, " conclut Matteuzzi. " Cette variété incroyablement riche de résultats est démontrée dans notre article, nous l'espérons ! "
