Des algorithmes pour expliquer la physique expérimentale des particules Selon le modèle standard de la physique des particules, l'univers est composé de 12 particules élémentaires de matière et 4 particules fondamentales de force. Des chercheurs financés par l'UE ont fourni des interprétations théoriques des résultats expérimentaux concernant les collisions à haute énergie, avec des implications importantes pour concevoir les prochaines expériences en permettant l'observation des strates de matière extrêmes dont l'existence se limitait jusqu'à présent à de simples conjectures. Technologies industrielles © Thinkstock La force «forte» est le thème d'étude d'une nouvelle branche de la physique des particules, la chromodynamique quantique (QCD), qui décrit ses interactions avec la matière. Plus précisément, la QCD décrit les interactions entre les quarks (particules de matière) et les gluons (particules de force forte) qui se «collent» les unes aux autres pour former ce qu'on appelle des hadrons, de la famille des protons et neutrons. Jusqu'à présent, aucun quark n'avait été observé en isolation, suggérant que les quarks et les gluons sont en permanence confinés à l'intérieur des hadrons. La QCD envisage que, à des températures très élevées, les deux puissent se libérer pour exister sous un nouvel état de matière appelé le plasma de quarks et de gluons (QGP). Des expériences sur les ions lourds (utilisant des métaux lourds) menées au grand collisionneur de hadrons (LHC), le plus grand et plus puissant collisionneur de particules jamais construit, se concentrent sur la production et l'étude de cette phase de matière extrême. Des chercheurs européens soutenus par le financement du projet HICLHC («Heavy ion collisions at the LHC: Strong coupling techniques for high density QCD») se sont employés à fournir des interprétations théoriques des résultats expérimentaux. Ils ont étudié les collisions plomb-plomb au LHC et les collisions électron-proton, proton-proton et deutéron-or réalisées par d'autres laboratoires. Étant donné la nature étendue des expériences, les chercheurs ont pu produire une description généralisée cohérente et unifiée du phénomène à haute énergie. Ils se sont concentrés sur le condensat de verre de couleur (CGC), un état de matière extrême qui pourrait être la base du QGP. L'équipe du projet HICLHC a fourni une excellente description théorique des résultats expérimentaux sur les collisions deutéron-or, accompagnée de procédures simples à utiliser. Les scientifiques ont fusionné des outils théoriques CGC et un traitement Monte-Carlo pour modéliser l'état initial des collisions d'ions lourds. Les prévisions concernant les collisions plomb-plomb correspondaient parfaitement aux résultats expérimentaux obtenus ultérieurement. Les résultats du projet HICLHC fournissent des outils de modélisation importants, mis gratuitement à disposition sur le Web pour la communauté des ions lourds. L'équipe a également produit des résultats théoriques significatifs concernant les états de matière extrêmes qui ont confirmé les résultats expérimentaux et fourni une base de prévision des conséquences futures et de conception des expériences futures.
