Des scientifiques ont calculé l’immense pression au cœur d’un proton
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Nous avons compris depuis quelque temps déjà que les protons sont composés de trois quarks, deux quark up et un quark down, liés ensemble par ce que l’on appelle la force nucléaire.
Au-delà de cela, la structure interne du proton est longtemps restée un mystère. Il est clair que ses quarks tiennent bien ensemble, mais il faut aussi qu’il y ait une sorte de répulsion qui les empêche de s’effondrer.
La solution était d’utiliser la diffusion Compton, qui décrit l’interaction entre les photons de lumière et une particule chargée, comme un électron. Dans ce cas, ils ont augmenté l’accélération d’un électron pour rétrécir suffisamment sa longueur d’onde afin de pénétrer un proton. Ils ont ensuite observé la diffusion des photons produits, combinant leurs détails avec des informations sur le proton et l’électron accéléré pour déterminer comment les quarks ont réagi à la frappe.
Cette diffusion a fourni une carte de l’énergie et de l’élan pour décrire une pression extrême vers l’extérieur au centre du proton, l’empêchant de s’effondrer. Cette poussée fut d’une pression égale pour maintenir les quarks ensemble, équivalent à 100 décillions de Pascal (1 suivi de 35 zéros).
Imaginez une étoile à neutrons, où la matière est si comprimée qu’une montagne pourrait être réduite en un monticule assez petit pour tenir dans une cuillère à thé. L’équipe dit que cette pression de quark est 10 fois plus grande, faisant du noyau d’un proton un espace extrêmement, le mot est faible, dense.