Livre - n° 471 - janvier 2017 - Tétraquarks et pentaquarks. Les nouveaux venus de la physique des particules

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Les quarks peuvent-ils former plus que des duos – dans les mésons – ou des trios – dans les protons et les neutrons ? La théorie de l’interaction forte, la chromodynamique quantique, ne l’interdit pas. Mais ce n’est que récemment que des tétraquarks et pentaquarks – des systèmes de quatre et cinq quarks – ont commencé à poindre dans les détecteurs. Ces découvertes ont fait moins de bruit que celle du boson de Higgs, mais elles sont presque aussi importantes. Elles ne font pas qu’agrandir le zoo des particules : elles confirment la théorie de l’interaction forte.

ÉDITO MASHAAL Maurice, Deux, trois, quatre, cinq…, p. 3 ACTUALITÉS PHYSIQUE BAILLY Sean, Un supersolide créé pour la première fois en laboratoire, p. 6 Dans un gaz refroidi au zéro absolu ou presque, des physiciens ont créé un état de la matière étonnant, à la fois superfluide et solide, prédit il y a près de cinquante ans. J. Léonard et al., en ligne le 28 sept. 2016, https://arxiv.org/abs/1609.09053 ; L. Li et al., en ligne le 26 octobre 2016, https://arxiv.org/abs/1610.08194 BIOMÉDECINE CORDONNIER Marie-Neige, Un intestin humain fonctionnel reconstitué, p. 7 L’intestin comporte son propre système nerveux, dit entérique, qui contrôle de nombreuses fonctions du tube digestif. Avec l’aide d’une équipe de l’université de Nantes (Inserm U913), des biologistes de l’hôpital des enfants de Cincinnati ont construit un intestin fonctionnel à partir de cellules souches humaines. L’éclairage de Maxime Mahé, coauteur des travaux. M. J. Workman et al., Nature Medicine, 21 novembre 2016 NEUROBIOLOGIE SALTHUN-LASSALLE Bénédicte, Comment le cannabis perturbe la mémoire, p. 8 Le cannabis agit sur la mémoire en modifiant directement l’activité des mitochondries des cellules cérébrales, qui ne peuvent alors plus fonctionner. É. Hebert-Chatelain et al., Nature, en ligne le 9 novembre 2016 PHYSIQUE SAVATIER François, Le compactage de la neige, p. 9 T. W. Barraclough et al., Nature Physics, en ligne le 21 novembre 2016 ASTROPHYSIQUE BAILLY Sean, Aux origines des anneaux de Saturne, p. 9 R. Hyodo et al., Icarus, 15 janvier 2017 Mégaséismes et géométrie, p. 9 Une pince surpuissante, p. 10 Des galaxies énigmatiques, p. 10 Une symbiose ancienne, p. 10 PHYSIQUE BAILLY Sean, Un système quantique monté atome par atome, p. 10 D. Barredo et al., Science, en ligne le 3 novembre 2016 INSOLITE Un penseur peut être une cruche, p. 10 ARCHÉOLOGIE SAVATIER François, SOLEIL fait la lumière sur la cire perdue, p. 11 Au synchrotron SOL…IL, en utilisant l’imagerie par photoluminescence, des chercheurs ont décrypté la fabrication du plus ancien objet métallique fondu par la technique de la cire perdue. Nature Communications, en ligne le 15 novembre 2016 PHYSIQUE NUCLÉAIRE BAILLY Sean, Des noyaux atomiques qui font des bulles, p. 12 Certains noyaux exotiques présenteraient un creux en leur centre. Après quarante ans de recherche, l’existence de ces « noyaux bulles » vient d’être confirmée expérimentalement. A. Mutschler et al., Nature Physics, en ligne le 24 octobre 2016 CHIMIE TIANO Martin, Du phosphate à l’ARN, p. 13 H.-J. Kim et al., Angew. Chem. Int. Ed., en ligne le 9 novembre 2016 BIOLOGIE VÉGÉTALE CORDONNIER Marie-Neige, Plants de tabac dopés, p. 13 Science, vol. 354, pp. 857-861, 2016 Le cœur de glace de Pluton, p. 13 Les astrocytes ouvrent l’appétit, p. 13 Suivez les dernières actualités de Pour la Science sur les réseaux sociaux Retrouvez plus d’actualités sur www.pourlascience.fr RÉFLEXIONS & DÉBATS POINT DE VUE FUCHS Alain, Recherche : la France n’investit plus assez pour garder son rang, p. 14 Fauteuil ou strapontin ? Quelle place notre pays veut-il occuper demain sur la scène scientifique mondiale ? La question se pose aujourd’hui alors que la stagnation des budgets nous affaiblit peu à peu dans un contexte international de plus en plus compétitif. CABINET DE CURIOSITÉS SOCIOLOGIQUES BRONNER Gérald, « J’en étais sûr ! » : l’étonnant succès des prédictions a posteriori, p. 16 Pour plusieurs commentateurs, les surprises de l’actualité politique récente n’en étaient pas. Mais ce sont des jugements a posteriori, faussés par le biais de rétrospection. HOMO SAPIENS INFORMATICUS DOWEK Gilles, Les ordinateurs, rois de la mise en abyme, p. 18 Grâce à sa façon de mémoriser des données, la machine peut, au contraire d’un humain, utiliser des algorithmes récursifs. PHYSIQUE DES PARTICULES WOLSCHIN Georg, Des quarks aux pentaquarks, p. 20 Constituants fondamentaux de la matière, les quarks s’assemblent en duos ou en trios pour former les protons, les neutrons et d’autres particules instables. Or les collisions à haute énergie du LHC, au Cern, ont récemment produit des assemblages de quatre ou cinq quarks : des particules jusque-là inconnues ! NEUROBIOLOGIE SUTHERLAND Stephani, Ces démangeaisons qui nous rendent fous, p. 30 Piqûre d’insecte, eczéma, urticaire, allergie… : les démangeaisons associées peuvent nous amener à nous gratter jusqu’au sang. Les mécanismes physiologiques en jeu se dévoilent et révèlent des liens avec ceux de la douleur. PLANÉTOLOGIE POSTBERG Frank, TOBIE Gabriel et DAMBECK Thorsten, Sous l’océan d’Encelade, p. 38 On en est de plus en plus certain : le fond de l’océan souterrain d’Encelade, lune glacée de Saturne, est criblé de cheminées hydrothermales actives. Ce qui en fait l’un des lieux les plus prometteurs pour rechercher des formes de vie extraterrestre. ÉTHOLOGIE WILCOX Christie, La guêpe émeraude et sa blatte-zombie, p. 48 En injectant son venin, une petite et chatoyante guêpe met à sa merci une blatte et fait de celle-ci un repas vivant pour sa progéniture. Un très bel exemple de manipulation neurologique d’une espèce par une autre. PALÉONTOLOGIE KSEPKA Daniel et HABIB Michael, Pelagornis, les géants du ciel, p. 54 Les Pelagornis ont survolé les mers pendant plus de cinquante millions d’années. Avec leur envergure de plus de 6 mètres, comment faisaient ces oiseaux pour décoller ? BIOLOGIE ADLER Paul et NATHANS Jeremy, Une boussole dans les cellules, p. 62 Si les cellules s’alignent si bien dans les tissus de l’organisme, c’est grâce à un petit groupe de gènes qui les informent sur l’orientation de leurs voisines. HISTOIRE DES SCIENCES POPP Manfred, Pourquoi les nazis n’ont pas eu la bombe, p. 70 Hitler n’a pas eu la bombe. Par manque de moyens, disent certains historiens ; parce que ses physiciens l’ont sciemment évitée, selon d’autres. L’examen des textes et des actes des chercheurs avec un œil de physicien nucléaire suggère que la vérité, bien plus subtile, est intermédiaire. RENDEZ-VOUS LOGIQUE ET CALCUL DELAHAYE Jean-Paul, Vers le calcul sans coût énergétique, p. 78 De nouvelles expériences confirment qu’un minimum d’énergie est nécessaire pour effectuer de petits calculs. Mais la maîtrise du calcul réversible pourrait rendre caduc cet obstacle thermodynamique. SCIENCE ET FICTION LEHOUCQ Roland et STEYER Jean-Sébastien, La cryogénisation : un sommeil de glace, p. 84 Pour traverser la Galaxie sans avoir à supporter de longs et ennuyeux voyages, rien n’égale le sommeil cryogénique. En refroidissant le corps, on en ralentit le métabolisme – un principe qui a des applications médicales. ART ET SCIENCE MANGIN Loïc, Les données, objets d’art, p. 86 Les mégadonnées, ou big data, sont devenues un eldorado pour les acteurs scientifiques, politiques, commerciaux… Les artistes s’en emparent aussi. Certains en font un instrument de dénonciation et invitent à nous interroger sur la place qu’il convient de donner à ces flots d’informations. IDEES DE PHYSIQUE COURTY Jean-Michel et KIERLIK Édouard, Le doigt, un capteur universel, p. 89 Pour reconnaître un matériau du bout des doigts, il ne suffit pas d’appuyer dessus. Il faut aussi balayer la surface : grâce aux frottements, des vibrations porteuses d’informations sont engendrées. QUESTIONS AUX EXPERTS KWITTER Karen, Pourquoi le ciel nocturne est-il noir ?, p. 92 La clé de l’énigme réside dans l’âge fini de l’Univers et dans le fait que les étoiles ne brillent pas éternellement. SCIENCE ET GASTRONOMIE THIS Hervé, Imperméabilité au gras, p. 94 L’observation du glaçage des navets élimine une idée reçue sur la pénétration du beurre dans le légume. À LIRE SAVATIER François et CORDONNIER Marie-Neige, p. 96 MÉDECINE ODENT Michel, L’Humanité survivra-t-elle à la médecine ?, Myriadis, 2016 (170 pages, 16 euros), par Bernard SCHMITT, CERNh, Lorient, p. 96 PALEOANTHROPOLOGIE CONDEMI Silvana et SAVATIER François, Néandertal, mon frère, Flammarion, 2016 (250 pages, 21 euros), par Dominique GARCIA, Président de l’Inrap, Paris, p. 96 HISTOIRE-ZOOLOGIE CANDEGABE Philippe, L’Incroyable Histoire de l’éléphant Hans, Vendémiaire, 2016 (320 pages, 22 euros), par Éric BUFFETAUT, CNRS-ENS, Paris, p. 96 ÉGYPTOLOGIE DORMION Gilles et VERD’HURT, Jean-Yves, La Chambre de Snéfrou, Actes Sud, 2016 (240 pages, 28 euros), par Nadine GUILHOU, Université de Montpellier, p. 97 VIDARD Mathieu, Le Carnet scientifique, Grasset, 2016 (240 pages, 18 euros), p. 97 ARRIEUMERLOU Pierre, Le Voyage des pierres, Oxus, 2016 (224 pages, 29 euros), p. 97 CUILLIERIER René, Et si la Terre était plate ?, Belin, 2016 (302 pages, 20 euros), p. 97 Retrouvez l’intégralité de votre magazine et plus d’informations sur www.pourlascience.fr Retrouvez notre sélection d’analyses d’ouvrages du numéro 471 au format pdf. BLOC-NOTES Les chroniques de Didier NORDON, p. 98