Les accélérateurs de particules sont assez gros. Le grand collisionneur de hadrons a une circonférence de 27 kilomètres et la Chine se prépare à construire un supercollider deux fois plus grand.

Mais une percée à l’Université du Maryland pourrait vous permettre d’en glisser un dans une cabine de toilette. Les physiciens ont réussi à accélérer les faisceaux d'électrons presque à la vitesse de la lumière en utilisant des basses énergies record - environ la quantité consommée par une ampoule domestique en une milliseconde.

"Comme les besoins en énergie laser sont si faibles, notre résultat ouvre la voie à des accélérateurs de particules entraînés par laser qui peuvent être déplacés sur un chariot", a déclaré Howard Milchberg, auteur principal d'un article décrivant la découverte dans Physical Review Letters . "Si vous augmentez suffisamment la densité plasmatique, même un pipsqueak d'impulsion laser peut générer de forts effets relativistes."

'Soufflé'

Ce sont ces effets relativistes qui sont la clé de la découverte. Lorsque le laser passe à travers une goutte de plasma, les électrons commencent difficilement à bouger. Ceux du centre agitent les plus rapides et augmentent en masse. Lorsque cela se produit, le centre du faisceau ralentit, ce qui provoque la mise au point automatique du laser et son gain d'intensité..

"Nous avons commencé avec un laser très puissant et nous avons constaté que nous pouvions continuer à réduire l'énergie", a expliqué Andrew Goers, auteur principal de l'étude. "Finalement, nous avons réduit à environ 1% de l'énergie maximale du laser, mais nous avons encore constaté un effet. Nous avons été époustouflés par cela."

À l'heure actuelle, le supercolliseur de la taille d'un chariot de l'équipe ne peut pas encore rivaliser avec le CERN en termes de recherche en physique des hautes énergies. Mais pour des applications telles que l’imagerie médicale, où les principaux obstacles à l’adoption sont le coût, la complexité et la portabilité, il pourrait s’avérer un outil très pratique. "Nous avons peut-être trouvé une solution pour surmonter ces trois obstacles", a déclaré M. Milchberg..

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