28. La diffusion inélastique profonde

En 1968, des physiciens de l’université Stanford s’interrogeaient sur les résultats livrés par leur nouvel accélérateur de particules. Le Centre de l’accélérateur linéaire de Stanford (SLAC), au sud de San Francisco, n’était pas le plus puissant des États-Unis – le record était détenu par celui de Brookhaven, sur la côte est. Mais le SLAC avait été construit pour accomplir un exploit : casser le proton.
Les accélérateurs les plus puissants d’alors, tel celui de Brookhaven, permettaient de réaliser des collisions de faisceaux de protons et de rechercher de nouveaux types de particules parmi les débris. Selon Richard Feynman, c’était un peu comme si l’on prenait une montre suisse et qu’on la mettait en pièces pour comprendre comment elle fonctionnait. L’équipe du SLAC utilisait des faisceaux d’électrons rapides pour bombarder des protons.
Les électrons étant beaucoup plus légers que les protons, ils devaient avoir un impact plus limité, ce qui, selon le théoricien américain James Bjorken, devait permettre de mieux cibler leur action. Les électrons de très haute énergie devaient avoir des fonctions d’onde très compactes, et cibler des régions suffisamment petites pour transpercer les protons. Les physiciens du SLAC faisaient ainsi un pas de plus qu’Ernest Rutherford qui, cinquante ans plus tôt, avait découvert le noyau de l’atome en bombardant une feuille d’or avec des particules alpha.Dans les années 1960, les physiciens ignoraient de quoi était constitué le proton. Murray GellMann avait émis l’hypothèse qu’il contenait trois quarks, mais ce n’était qu’un concept…