Publié le 2024-02-29 10:00:00. Des chercheurs du SLAC National Accelerator Laboratory se rapprochent de la validation expérimentale d’un phénomène théorisé en 1951, l’effet Schwinger, qui prédit la création de matière à partir du vide grâce à un champ électrique extrêmement puissant.
L’effet Schwinger, théorisé par le physicien américain Julian Schwinger en 1951, postule que des paires de particules-antiparticules peuvent émerger spontanément du vide quantique sous l’influence d’un champ électrique suffisamment intense. Ce phénomène, longtemps resté du domaine de la théorie, requiert une énergie colossale, estimée à l’équivalent de mille milliards d’éclairs, pour être observé.
Les scientifiques du SLAC National Accelerator Laboratory pourraient enfin apporter la preuve expérimentale de cette théorie. Leur approche repose sur l’utilisation d’un faisceau d’électrons d’une intensité exceptionnelle. Ce faisceau, composé de groupes concentrés d’électrons se déplaçant à grande vitesse, est optimisé pour maximiser la concentration d’énergie dans un espace et un temps réduits.
Pour atteindre cette intensité maximale, les électrons doivent être alignés avec une précision extrême en termes de direction et d’énergie. L’objectif est de les condenser, tant dans le temps que dans l’espace, pour créer une impulsion ultra-courte mais extrêmement puissante. Cette décharge énergétique, comparable à un éclair, pourrait être suffisante pour provoquer l’effet Schwinger.
Un faisceau d’électrons est constitué de courtes impulsions, des groupes d’électrons concentrés se déplaçant de manière régulière. La stabilité de ce faisceau est cruciale, et est assurée par un système de suspension sophistiqué. Ce système permet de maintenir la cohérence du faisceau, un prérequis pour atteindre l’intensité nécessaire à l’expérience.
Bien que l’effet Schwinger ait été prédit il y a plus de 70 ans, sa démonstration expérimentale s’est avérée un défi majeur en raison des besoins énergétiques considérables. Les recherches actuelles au SLAC, grâce à leur faisceau d’électrons intensif, ouvrent une nouvelle voie pour enfin observer ce phénomène fondamental de la physique des particules. Plus d’informations sur le faisceau d’électrons du SLAC.
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