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aDes physiciens se rapprochent du « Zeptoverse » après 42 ans de recherche sur une particule

Par Jessica Marsh, Université de Manchester

Édité par Sadie Harley, révisé par Robert Egan

Notes de la rédaction

L'essentiel

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LHCb. Crédit : CERN

Des physiciens ont mis en évidence une désintégration de particule si rare qu'elle ne se produirait qu'environ une fois tous les 10 milliards de particules « beauté ». Ce résultat, issu de l'expérience LHCb (améliorée) auprès du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, aboutit après plus de 40 ans de recherches. Il rapproche les physiciens de l'exploration du « Zeptoverse » — un monde inexploré situé à des échelles de l'ordre d'un milliardième de trillionième de mètre, soit un « zeptomètre », où pourraient se cacher de nouvelles particules et forces de la nature.

Des chercheurs de l'Université de Manchester ont joué un rôle clé dans l'expérience LHCb et sa mise à niveau majeure — qui permet désormais de collecter des données jusqu'à cinq fois plus rapidement qu'auparavant. Ils ont notamment contribué au développement d'une technologie de détection ayant rendu possible cette nouvelle mesure.

Cette découverte permettra aux physiciens de tester le Modèle standard — notre meilleure théorie actuelle sur les particules fondamentales et leurs interactions — avec une précision accrue, et de rechercher des indices de particules ou de forces qui pourraient exister au-delà de ce modèle.

la recherche de signes d'une nouvelle physique

L'expérience LHCb étudie des particules contenant des quarks « beauté », des cousins ​​plus lourds des quarks « up » et « down » qui constituent la matière ordinaire qui nous entoure.

Les quarks beauté sont produits en très grand nombre lors des collisions au LHC, mais ils n'existent que pendant environ 1,5 trillionième de seconde avant de se désintégrer.

En effectuant des mesures précises des différents modes de désintégration des quarks beauté, les physiciens peuvent déceler l'influence de nouvelles particules, potentiellement trop infimes pour être observées directement au LHC.

Plus une désintégration est rare, plus elle est sensible à l'influence de nouvelles particules, lesquelles pourraient modifier la fréquence à laquelle cette désintégration se produit.

Ce nouveau résultat concerne une désintégration particulièrement rare, appelée « Bd vers mu mu », au cours de laquelle une particule contenant un quark beauté se désintègre en deux muons — des particules apparentées aux électrons, mais plus lourdes. Les scientifiques estiment que ce phénomène ne se produit qu'une fois pour environ 10 milliards de « particules beauté ». Jusqu'à présent, aucune expérience n'avait permis d'obtenir des preuves solides de ce processus.

La nouvelle mesure a atteint une significativité statistique de 3,2 sigmas. Cela suffit aux physiciens pour qualifier ce résultat de premier indice de cette désintégration, bien que des données supplémentaires soient nécessaires pour atteindre le seuil des cinq sigmas, requis pour confirmer une découverte en physique des particules.

Le professeur Chris Parkes, directeur du département de physique et d'astronomie de l'université de Manchester, a dirigé la collaboration internationale LHCb durant la phase de modernisation de l'expérience, et a supervisé l'approbation de ce nouveau résultat par la collaboration.

Il a déclaré : « La modernisation du LHCb a représenté un défi majeur : un projet de conception et de construction étalé sur 15 ans, mené par une collaboration internationale comptant 1 900 membres. »

« Le Royaume-Uni a apporté la plus importante contribution nationale au projet, en développant des technologies inédites qui ont rendu possible le résultat d'aujourd'hui, nous permettant d'explorer la nature à une échelle inédite. Mais ce n'est qu'un début ; nous préparons la construction d'une expérience qui tirera parti des capacités du futur LHC à haute luminosité (High Luminosity LHC), afin d'explorer la physique à une échelle encore plus réduite. »

Le professeur Parkes, nommé membre de la Royal Society plus tôt cette année pour ses travaux sur le LHCb, a ajouté : « Cette désintégration est extrêmement improbable ; sa probabilité est comparable au fait de partir à un rendez-vous galant et, dès la première tentative, de tomber exactement sur la personne idéale parmi toute la population mondiale. »

L'un des composants majeurs du LHCb modernisé, conçu au Royaume-Uni, est un détecteur à pixels en silicium qui permet de suivre, avec une précision extrême, la trajectoire des particules générées lors des collisions au sein du LHC.

Baptisé « Vertex Locator » (localisateur de vertex), ce dispositif est placé à seulement cinq millimètres des faisceaux du LHC ; il permet aux scientifiques de localiser avec précision les points de production et de désintégration des particules.

Le Dr Stefano De Capua, qui a dirigé la construction des détecteurs à l'université de Manchester, a précisé : « Nous avons collaboré avec près de 90 entreprises britanniques pour concevoir ce détecteur, tout en formant la prochaine génération de scientifiques et d'ingénieurs aux technologies innovantes que nous utilisons. » Ce sont ces détecteurs que nous utilisons pour localiser le lieu de production du méson « beauté » et déterminer précisément où il s'est désintégré en deux muons. »

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Plongée dans le « zeptovers »

Les physiciens espèrent que des mesures comme celle-ci leur permettront d'explorer le « zeptovers ». Bien qu'ils sachent que ce nouveau résultat concorde avec les prédictions du modèle standard, des mesures toujours plus précises de ces désintégrations rares pourraient aider les physiciens à rechercher des signes d'une « nouvelle physique » et à révéler les limites éventuelles du modèle actuel.

Le professeur Conor Fitzpatrick, de l'université de Manchester, et...

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RESUME

Des physiciens se rapprochent du « zeptovers » après 42 ans de recherche sur les particules

La mise en évidence de la désintégration d'un méson B neutre en deux muons a atteint un niveau de significativité de 3,2 sigmas, soit en dessous du seuil de 5 sigmas requis pour confirmer une découverte. Le taux mesuré concorde avec les prédictions du modèle standard, qui prévoit environ une désintégration pour 10 milliards. Des données supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ce signal et tester la prédiction avec une plus grande précision.

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COMMENTAIRES

OK ! Acceptons  donc d 'attendre  que les resultats des maips  de désint'gration du méson B  soient confirmes ! ''Reour à la paillasse '' comme disent les physico-chimistes  pour trouver  ls 4 sigmas n'cessires ! 

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SUITE DE TRADUCTIONS

ADans des études parallèles menées sur des souris, les chercheurs n'ont pas réussi à reproduire de nombreux effets rapportés de la psilocybine.

Au cours de cinq expériences parallèles sur des souris, une dose unique de psilocybine a augmenté de manière reproductible l'anxiété aiguë et l'évitement, tout en réduisant l'expression de la peur. L'analyse groupée des données n'a révélé aucun changement reproductible de l'anxiété, des comportements de type dépressif, de la peur ou des interactions sociales 24 heures plus tard, ni de réactivation de l'apprentissage de la récompense sociale. Ces résultats s'appliquent aux doses et protocoles testés.

Les pertes dues aux incendies de bâtiments aux États-Unis pourraient presque tripler d'ici 2060 sans nouvelles mesures de protection.

Avec une atténuation modérée du changement climatique et sans nouvelles adaptations en matière d'incendie, les pertes dues aux incendies aux États-Unis pourraient presque tripler d'ici 2060, endommageant ou détruisant jusqu'à 449 100 bâtiments. Les pertes seraient les plus importantes dans l'Ouest, tandis que le risque augmenterait le plus rapidement dans le centre des États-Unis. Ce risque élevé projeté coïncide avec une vulnérabilité socio-économique, justifiant des mesures d'atténuation ciblées.

Des dessins d'expériences de mort imminente révèlent des schémas récurrents dans les souvenirs visuels.

Les dessins de 50 personnes ayant vécu une expérience de mort imminente ont permis de reconstituer 112 scènes, dont 108 correspondent à quatre catégories géométriques. Les espaces en forme de tunnel étaient majoritairement sombres, tandis que les horizons ouverts étaient souvent colorés et les espaces sphériques d'un blanc éclatant ou dorés. Les longs intervalles entre les souvenirs et l'absence d'enregistrement des séances limitent la fiabilité de ces reconstitutions.

Une étude nationale identifie les États connaissant les plus fortes hausses de température depuis 1980.

De 1980 à 2022, les températures maximales journalières moyennes mensuelles ont connu la plus forte augmentation en Alaska, en Utah, au Nouveau-Mexique, au Colorado et au Nevada. Le réchauffement a été le plus marqué en été et en automne, notamment en septembre et en novembre. En Alaska, les températures maximales ont augmenté de 2,5 °C par degré de réchauffement climatique, contre 0,8 °C à Hawaï.

Un robot construit avec succès une structure spatiale lors d'une première démonstration de construction autonome.

Un robot autonome a assemblé une première section de structure en orbite, démontrant ainsi la faisabilité de la construction robotisée dans l'espace. Des problèmes opérationnels et des contraintes de temps ont empêché la réalisation de l'antenne réflectrice de 1,4 mètre prévue. Cette approche nécessite une simplification et un perfectionnement de la conception avant de pouvoir assembler des structures plus grandes.

Des scientifiques offrent une seconde vie aux pales d’éoliennes, difficiles à recycler

La technique du chauffage par effet Joule ultrarapide (*Flash Joule heating*) a permis de transformer, en quelques secondes et à une température d’environ 2 000 °C, des pales d’éoliennes mises au rebut en carbure de silicium et en graphène. Les matériaux ainsi récupérés ont permis d’améliorer les propriétés mécaniques et thermiques de résines. Les estimations indiquent une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 83 à 92 % par rapport à la pyrolyse ou à la dissolution chimique, avec un profit potentiel d’environ 80 dollars par tonne.

Des chaussettes rigidifiant le pied pourraient rendre la marche moins fatigante

Chez 12 jeunes adultes en bonne santé, des chaussettes rigidifiant le pied ont réduit le coût métabolique net de la marche sur tapis roulant de 2 % en moyenne, par rapport à des chaussettes témoins. En limitant l’étalement du pied, ces chaussettes augmentent la rigidité de la voûte plantaire et ralentissent les contractions des muscles du mollet, sans pour autant entraver la phase de propulsion ; cela confirme que la rigidité du pied joue un rôle dans l’économie énergétique de la marche.

Détermination de la structure du plasma quarks-gluons, le premier fluide de l’Univers

Des calculs prédisent que, dans un plasma, les quarks lourds relativistes subissent des variations de quantité de mouvement importantes plus fréquemment que ne le prévoient les modèles browniens gaussiens ; les impulsions provoquant un ralentissement sont plus fréquentes que celles entraînant une accélération. Cette asymétrie, observée dans différents modèles de plasma, établit un lien entre les fluctuations de la quantité de mouvement et la structure microscopique du plasma.

Une étude révèle une accélération de l’élévation du niveau de la mer autour de l’Irlande

Les données des marégraphes irlandais, collectées entre 1925 et 2024, montrent une accélération de l’élévation du niveau de la mer depuis l’an 2000. Les taux actuels sont les plus élevés observés depuis un siècle, dépassant de plusieurs fois les taux enregistrés au cours du XXe siècle. Si les taux à long terme varient selon les localités, la trajectoire ascendante récente s’inscrit dans la tendance mondiale de l’élévation du niveau de la mer.

Une puce de la taille d’un ongle sépare un mélange lumineux en faisceaux distincts

Une puce photonique a permis de séparer automatiquement une lumière partiellement cohérente, issue de deux ou trois lasers infrarouges, en différents modes de cohérence. Les faisceaux obtenus sont mutuellement décorrélés, ce qui démontre la capacité du dispositif à analyser la cohérence spatiale tout en préservant la lumière séparée pour un traitement ultérieur.

Des miroirs lumineux vibrants créent un analogue de l’horizon des événements d’un trou noir

Des atomes de lithium ultrafroids, confinés entre des miroirs formés par des nappes laser, ont constitué des paquets d’ondes concentrés sous l’effet d’une oscillation résonante des miroirs. Leurs trajectoires ont reproduit une dynamique analogue à celle des horizons des trous noirs et des trous blancs. Le doublement de la fréquence d’excitation a généré deux paquets, tandis qu’une modification du minutage des oscillations a inversé leur mouvement.

Des pièces de monnaie antiques suggèrent qu’un souverain influent de l’âge du fer était en réalité une femme.

L’iconographie présente sur ces pièces, ainsi que le nom « Verica », ont été interprétés comme autant d’indices indiquant que ce souverain de la Grande-Bretagne de l’âge du fer était une femme, et non un homme. L’exil de Verica et son appel à l’empereur Claude ont servi de prétexte à l’invasion de la Grande-Bretagne par Rome en 43 apr. J.-C.

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TRADUCTION SECONDE PARTIE

Arthrose du genou : symptômes, diagnostic et traitement

L'arthrose du genou affecte l'ensemble de l'articulation, entraînant des douleurs et des limitations fonctionnelles ; la sévérité observée par imagerie ne correspond pas toujours à l'intensité des symptômes. L'exercice physique, la kinésithérapie et, si nécessaire, la perte de poids constituent les piliers du traitement, complétés par des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) ou des injections de corticoïdes pour soulager la douleur. En cas de symptômes sévères persistants, une arthroplastie (remplacement de l'articulation) peut être envisagée ; en revanche, la méniscectomie par arthroscopie n'apporte aucun bénéfice supplémentaire par rapport à la kinésithérapie.

Le cannabis était utilisé comme substance psychoactive il y a environ 2 800 ans

La découverte de graines de cannabis datant du début du VIIIe siècle av. J.-C., associée à la détection de cannabinoïdes dans des cheveux humains retrouvés dans une tombe scythe dans le sud de la Sibérie, suggère une utilisation à des fins psychoactives il y a environ 2 800 ans. Il s'agit de la plus ancienne preuve directement datée d'un tel usage ; toutefois, les modalités de consommation, le dosage et la teneur en THC des plantes restent incertains.

Des physiciens se rapprochent du « zeptovers » après 42 ans de recherche sur les particules

La mise en évidence de la désintégration d'un méson B neutre en deux muons a atteint un niveau de significativité de 3,2 sigmas, soit en dessous du seuil de 5 sigmas requis pour confirmer une découverte. Le taux mesuré concorde avec les prédictions du modèle standard, qui prévoit environ une désintégration pour 10 milliards. Des données supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ce signal et tester la prédiction avec une plus grande précision.

Un composant injectable pour capteur de glucose offre des performances équivalentes à celles d'une alternative coûteuse, pour un dixième du prix

Le β-mannopentaose a démontré des performances de détection du glucose comparables à celles de l'α-mannopentaose, pour environ un dixième du coût, y compris dans un liquide interstitiel artificiel. Un hydrogel injectable a conservé plus de 94 % de ses capacités de détection sur une période de sept jours. Ce dispositif n'en est pour l'instant qu'au stade de preuve de concept et nécessite des développements et des tests complémentaires avant toute utilisation clinique.

Une théorie prédisant un univers plus ancien, sans matière noire ni énergie noire, passe avec succès des tests cosmologiques clés

Le modèle CCC+TL propose un univers âgé de 26,7 milliards d'années, dépourvu de matière noire et d'énergie noire. Les tests rapportés permettent de reproduire les abondances observées des éléments légers, les mesures de l'expansion de l'univers ainsi que les courbes de rotation de 175 galaxies. Les résultats concernant le fond diffus cosmologique n'ont pas encore été publiés, et l'explication proposée pour l'amas du « Bullet Cluster » demeure préliminaire. 

Une protéine de transport du cholestérol apparaît comme une cible potentielle pour le traitement de la maladie de Parkinson.

Dans des modèles de la maladie de Parkinson, une expression élevée d'ABCA1 favorise l'accumulation de cholestérol neuronal, un dysfonctionnement lysosomal et une accumulation d'α-synucléine. L'inhibition d'Abca1 réduit la perte neuronale et les déficits moteurs chez la souris, tandis que le citrate de magnésium, un inhibiteur d'ABCA1, réduit la perte neuronale. Les bénéfices thérapeutiques chez l'humain restent à démontrer.

Des scientifiques élaborent une simulation complète de la Terre pour faciliter la recherche de vie sur d'autres planètes.

Un modèle complet de la Terre a simulé 5 milliards d'années d'échanges chimiques entre le noyau, le manteau, la croûte, la surface et l'atmosphère en l'absence de vie, reproduisant 19 propriétés planétaires. Adaptable aux exoplanètes rocheuses, il fournit une base de référence pour évaluer si les atmosphères observées peuvent se former sans activité biologique.

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TRADUCTION PREMIERE PARTIE/Cher Olivier Hartmanshenn,

Voici votre lettre d'information personnalisée Science X pour la 45e semaine :

Un traitement plus intensif contre le cholestérol permet une réduction accrue des plaques dans les artères coronaires, selon un nouvel essai clinique

Chez 104 adultes atteints de maladie coronarienne et n'ayant jamais reçu de statines, l'association rosuvastatine-ézétimibe a réduit le volume des plaques coronariennes de 21,1 % en 18 mois, contre 13,6 % avec l'atorvastatine seule.

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Dear olivier hartmanshenn,

Here is your customized Science X Newsletter for week 45: Stronger cholesterol treatment shrinks more plaque in heart arteries, new clinical trial finds In 104 statin-naive adults with coronary artery disease, rosuvastatin plus ezetimibe reduced coronary plaque volume by 21.1% over 18 months, versus 13.6% with atorvastatin. LDL cholesterol fell by 65% versus 38%, respectively. Whether greater plaque regression reduces cardiovascular events remains unknown.   Knee osteoarthritis: Symptoms, diagnosis and treatment Knee osteoarthritis affects the whole joint, causing pain and functional limitations; imaging severity may not match symptoms. Exercise, physical therapy and weight loss when indicated are central treatments, with NSAIDs or steroid injections for pain relief. Knee replacement may help persistent severe symptoms; arthroscopic meniscectomy offers no added benefit over physical therapy.   Cannabis was used as an intoxicant as early as 2,800 years ago Cannabis seeds dated to the early eighth century BCE and cannabinoid signals in human hair from a Scythian tomb in southern Siberia suggest intoxicating use about 2,800 years ago. These provide the oldest directly dated evidence of such use, but consumption method, dose and plant THC content remain uncertain.   Physicists step closer to the 'Zeptoverse' after 42-year particle search Evidence for a neutral B meson decaying into two muons reached 3.2-sigma significance, below the five-sigma discovery threshold. The measured rate agrees with the Standard Model prediction of roughly one decay per 10 billion. More data are needed to confirm the signal and test the prediction more precisely.   Injectable glucose sensor component matches pricier alternative at one-tenth the cost β-Mannopentaose provided comparable glucose-sensing performance to α-mannopentaose at roughly one-tenth the cost, including in artificial interstitial fluid. An injectable hydrogel retained over 94% of the sensing assay over seven days. The platform remains a proof of concept requiring further development and testing before clinical use.   Theory predicting an older universe without dark matter or dark energy passes key cosmological tests The CCC+TL model proposes a 26.7-billion-year-old universe without dark matter or dark energy. Reported tests reproduce standard light-element abundances, expansion measurements and rotation curves of 175 galaxies. Cosmic microwave background results remain unpublished, and its Bullet Cluster explanation is preliminary.   Cholesterol transport protein emerges as possible target for Parkinson's treatment Elevated ABCA1 promoted neuronal cholesterol accumulation, lysosomal dysfunction and α-synuclein buildup in Parkinson’s disease models. Silencing Abca1 reduced neuronal loss and motor deficits in mice, while the ABCA1 inhibitor magnesium citrate reduced neuronal loss. Therapeutic benefits in humans remain unproven.   Scientists build whole-Earth simulation to help find life on other planets A whole-Earth model simulated 5 billion years of chemical exchange among the core, mantle, crust, surface and atmosphere without life, reproducing 19 planetary properties. Adaptable to rocky exoplanets, it provides a baseline for assessing whether observed atmospheres can arise without biological activity.   In parallel mouse studies, researchers fail to replicate many reported effects of psilocybin Across five parallel mouse experiments, a single psilocybin dose reproducibly increased acute anxiety and avoidance and reduced fear expression. Pooled data showed no reproducible changes in anxiety, depression-like behavior, fear or social interaction 24 hours later, nor reopening of social reward learning. These findings apply to the tested dose and protocols.   Fire losses to U.S. buildings could nearly triple by 2060 without new protections With moderate climate mitigation and no new fire adaptations, U.S. fire losses could nearly triple by 2060, damaging or destroying up to 449,100 buildings. Losses would be greatest in the West, while risk would rise fastest in the central U.S. High projected risk overlaps with socioeconomic vulnerability, supporting targeted mitigation.   Drawings of near-death experiences reveal patterns in what people remember seeing Drawings from 50 people recalling near-death experiences yielded 112 scenes, 108 fitting four geometric categories. Tunnel-like spaces were mostly dark, while open horizons were often colorful and spherical spaces bright white or gold. Long recall intervals and unrecorded sessions limit confidence in these reconstructed patterns.   National study pinpoints states with steepest warming trends since 1980 From 1980–2022, monthly averaged daily maximum temperatures warmed most strongly in Alaska, Utah, New Mexico, Colorado and Nevada. Warming was greatest in summer and fall, especially September and November. Alaska’s maximum temperatures rose by 2.5°C per degree of global warming, compared with 0.8°C in Hawaii.   Robot successfully builds space structure in first autonomous construction demo An autonomous robot assembled an initial truss section in orbit, demonstrating the feasibility of robotic construction in space. Operational problems and time limits prevented completion of the planned 1.4-meter reflector antenna. The approach requires design simplification and refinement before larger structures can be assembled.   Scientists give hard-to-recycle wind turbine blades a second life Flash Joule heating converted discarded wind turbine blades into silicon carbide and graphene in seconds at about 2,000°C. The recovered materials improved resin mechanical and thermal properties. Estimates indicate 83–92% lower greenhouse gas emissions than pyrolysis or chemical dissolution and a potential profit of about $80 per ton.   Foot-stiffening socks could make walking less tiring In 12 healthy young adults, foot-stiffening socks reduced the net metabolic cost of treadmill walking by an average of 2% compared with control socks. Restricting foot splay increased arch stiffness and slowed calf muscle contractions without disrupting push-off, supporting a role for foot stiffness in walking economy.   Pinning down the structure of quark-gluon plasma, the universe's first fluid Calculations predict that relativistic heavy quarks in plasma experience more frequent large momentum changes than Gaussian Brownian models predict, with large slowing kicks favored over accelerating kicks. This asymmetry appears across different plasma models, linking momentum fluctuations to the plasma’s microscopic structure.   Research reveals accelerating sea-level rise around Ireland Irish tide-gauge records from 1925–2024 show accelerating sea-level rise since 2000, with current rates the highest in a century and several times typical 20th-century rates. Long-term rates vary locally, while the recent upward trajectory is consistent with global sea-level trends.   Fingernail-sized chip untangles mixed light into clean beams A photonic chip automatically separated partially coherent light from two or three infrared lasers into distinct coherence modes. The output beams were mutually uncorrelated, demonstrating spatial coherence analysis while preserving the separated light for further processing.   Vibrating mirrors of light create analog of a black hole event horizon Ultracold lithium atoms confined between laser-sheet mirrors formed concentrated wave packets under resonant mirror oscillation. Their trajectories reproduced dynamics analogous to black- and white-hole horizons. Doubling the driving frequency produced two packets, while shifting the oscillation timing reversed their motion.   Ancient coins suggest influential Iron Age king was female Coin imagery and the name Verica have been interpreted as evidence that this Iron Age British ruler was female rather than male. Verica’s exile and appeal to Emperor Claudius helped provide the pretext for Rome’s invasion of Britain in AD 43.