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Plus vite que la lumière? Impossible! répondait-on depuis 1905 et les travaux d'Albert Einstein. Depuis vendredi matin, on sait que cette affirmation est peut-être fausse : une équipe du laboratoire européen du Cern a mesuré des particules allant plus vite que la lumière. Le début d'une révolution en physique?
Les physiciens eux-même ont du mal à comprendre ce qui leur arrive. Depuis plus d'un siècle, ils se basent sur les découvertes d'Albert Einstein - les théories de la relativité restreinte et de la relativité générale - pour décrire notre univers et il faudra peut-être tout reprendre à zéro. En effet, l'expérience internationale Opera, située entre la Suisse et l'Italie et dont les conclusions ont été publiées vendredi matin, a mis en défaut une partie des conclusions du célèbre scientifique : ils ont trouvé des particules dépassant la vitesse de la lumière, une "limite infranchissable" selon les théories d'Einstein. Les chercheurs ont projeté des particules à très hautes vitesses dans un accélérateur de particules situé à Genève et ont mesuré leur vitesse sur les 730 km qui séparent (à travers l'écorce terrestre) la ville suisse du laboratoire souterrain de Gran Sasso (Italie). Résultat, des neutrinos, particules élémentaires de la matière très légères, ont été chronométrés avec une avance sur la vitesse de la lumière de 60 nanosecondes (60 milliardièmes de seconde), soit 20 mètres d'avance.
Pourquoi 20 mètres d'avance sur la lumière pourraient révolutionner la physique et notre perception du monde? Car sur une seconde, la différence se porte à 6.000 km. Les neutrinos ont donc été flashés à 300.006 km/s quand la lumière fonce à 300.000 km/s (299.792,458 km/s pour être précis). Aussi car depuis 1905, de nombreuses expériences ont confirmé les théories d'Albert Einstein et celles-ci sont le fondement de la physique fondamentale actuelle. Un édifice patiemment construit pendant un siècle est peut-être en train de s'écrouler. Pour Einstein, la vitesse de la lumière est une constante indépassable, calculée à 300.000 km/s indépendamment de l'état de mouvement de l'observateur. Et elle sert dans de nombreux calculs, comme la célèbre formule E = mc2, où c représente la vitesse de lumière.
"Ça ouvre de nouveaux champs"
Pour autant, comment être sûr que les chercheurs du Cern ne se sont pas trompés? Leurs résultats sont tellement étonnants qu'ils ont répété de nombreuses fois leurs expériences. Pendant trois ans, ils ont accumulé les observations et les données. Leur marge d'erreur est de 10 nanosecondes et ne joue donc pas sur le résultat final. "Je ne m'attendais pas du tout à ça, on a passé six mois à refaire tout de zéro", a expliqué jeudi à des journalistes Dario Autiero, chercheur à l'Institut de physique nucléaire de Lyon et responsable de l'analyse des mesures d'Opera. Et c'est toute la communauté scientifique qui a scruté et passé au microscope les conclusions du laboratoire Italien. Recalibrage des instruments de mesures par les plus grands experts indépendants, vérification des relevés topographiques, du tunnel à particules... même la dérive des continents et le séisme dévastateur de L'Aquila ont été pris en compte. "De longs mois de recherche et de vérifications ne nous ont pas permis d'identifier un effet instrumental expliquant le résultat de nos mesures", assure le porte-parole de l'expérience Opera, Antonio Ereditato. Tout le monde semble d'accord, les neutrinos ont bien franchi l'écorce terrestre à une vitesse supérieure à celle de la lumière.
"Compte tenu de l'énorme impact qu'un tel résultat pourrait avoir pour la physique, des mesures indépendantes s'avèrent nécessaires afin que l'effet observé puisse être réfuté ou bien formellement établi", souligne cependant le CNRS, qui se veut très prudent. "C'est pourquoi les chercheurs de la collaboration Opera ont souhaité ouvrir ce résultat à un examen plus large de la part de la communauté des physiciens" et l'ont publié, ajoute l'organisme français. En clair, le résultat est si étonnant que les expériences vont être reproduites. Et si tout est confirmé, les physiciens vont devoir se mettre à travailler dur pour trouver de nouveaux modèles.
Pour Pierre Binetruy, directeur du Laboratoire Astroparticules et cosmologie à Paris, cela peut vouloir dire que "des particules ont trouvé un raccourci dans une autre dimension", et donc qu'il existerait dans l'univers davantage que les quatre dimensions (les trois dimensions dans l'espace auxquelles s'ajoute celle du temps). "Il se peut aussi que la vitesse de la lumière ne soit pas la vitesse limite", estime-t-il, tout en soulignant que le record battu par le neutrino ne signifierait pas forcément "qu'Einstein s'est trompé". "Einstein n'a pas prouvé que Newton avait tort, il a trouvé une théorie plus générale" qui s'est superposée à celle de Newton, qui fonctionne toujours très bien pour des objets de tailles importantes et à des vitesses pas trop rapides. De la même manière, la trouvaille d'Opera pourrait signifier que la théorie d'Einstein "est valable dans certains domaines mais qu'il existe une théorie encore plus globale, comme des poupées russes (...) ça ouvre de nouveaux champs", ajoute Pierre Binetruy.
JDD.fr
Les physiciens eux-même ont du mal à comprendre ce qui leur arrive. Depuis plus d'un siècle, ils se basent sur les découvertes d'Albert Einstein - les théories de la relativité restreinte et de la relativité générale - pour décrire notre univers et il faudra peut-être tout reprendre à zéro. En effet, l'expérience internationale Opera, située entre la Suisse et l'Italie et dont les conclusions ont été publiées vendredi matin, a mis en défaut une partie des conclusions du célèbre scientifique : ils ont trouvé des particules dépassant la vitesse de la lumière, une "limite infranchissable" selon les théories d'Einstein. Les chercheurs ont projeté des particules à très hautes vitesses dans un accélérateur de particules situé à Genève et ont mesuré leur vitesse sur les 730 km qui séparent (à travers l'écorce terrestre) la ville suisse du laboratoire souterrain de Gran Sasso (Italie). Résultat, des neutrinos, particules élémentaires de la matière très légères, ont été chronométrés avec une avance sur la vitesse de la lumière de 60 nanosecondes (60 milliardièmes de seconde), soit 20 mètres d'avance.
Pourquoi 20 mètres d'avance sur la lumière pourraient révolutionner la physique et notre perception du monde? Car sur une seconde, la différence se porte à 6.000 km. Les neutrinos ont donc été flashés à 300.006 km/s quand la lumière fonce à 300.000 km/s (299.792,458 km/s pour être précis). Aussi car depuis 1905, de nombreuses expériences ont confirmé les théories d'Albert Einstein et celles-ci sont le fondement de la physique fondamentale actuelle. Un édifice patiemment construit pendant un siècle est peut-être en train de s'écrouler. Pour Einstein, la vitesse de la lumière est une constante indépassable, calculée à 300.000 km/s indépendamment de l'état de mouvement de l'observateur. Et elle sert dans de nombreux calculs, comme la célèbre formule E = mc2, où c représente la vitesse de lumière.
"Ça ouvre de nouveaux champs"
Pour autant, comment être sûr que les chercheurs du Cern ne se sont pas trompés? Leurs résultats sont tellement étonnants qu'ils ont répété de nombreuses fois leurs expériences. Pendant trois ans, ils ont accumulé les observations et les données. Leur marge d'erreur est de 10 nanosecondes et ne joue donc pas sur le résultat final. "Je ne m'attendais pas du tout à ça, on a passé six mois à refaire tout de zéro", a expliqué jeudi à des journalistes Dario Autiero, chercheur à l'Institut de physique nucléaire de Lyon et responsable de l'analyse des mesures d'Opera. Et c'est toute la communauté scientifique qui a scruté et passé au microscope les conclusions du laboratoire Italien. Recalibrage des instruments de mesures par les plus grands experts indépendants, vérification des relevés topographiques, du tunnel à particules... même la dérive des continents et le séisme dévastateur de L'Aquila ont été pris en compte. "De longs mois de recherche et de vérifications ne nous ont pas permis d'identifier un effet instrumental expliquant le résultat de nos mesures", assure le porte-parole de l'expérience Opera, Antonio Ereditato. Tout le monde semble d'accord, les neutrinos ont bien franchi l'écorce terrestre à une vitesse supérieure à celle de la lumière.
"Compte tenu de l'énorme impact qu'un tel résultat pourrait avoir pour la physique, des mesures indépendantes s'avèrent nécessaires afin que l'effet observé puisse être réfuté ou bien formellement établi", souligne cependant le CNRS, qui se veut très prudent. "C'est pourquoi les chercheurs de la collaboration Opera ont souhaité ouvrir ce résultat à un examen plus large de la part de la communauté des physiciens" et l'ont publié, ajoute l'organisme français. En clair, le résultat est si étonnant que les expériences vont être reproduites. Et si tout est confirmé, les physiciens vont devoir se mettre à travailler dur pour trouver de nouveaux modèles.
Pour Pierre Binetruy, directeur du Laboratoire Astroparticules et cosmologie à Paris, cela peut vouloir dire que "des particules ont trouvé un raccourci dans une autre dimension", et donc qu'il existerait dans l'univers davantage que les quatre dimensions (les trois dimensions dans l'espace auxquelles s'ajoute celle du temps). "Il se peut aussi que la vitesse de la lumière ne soit pas la vitesse limite", estime-t-il, tout en soulignant que le record battu par le neutrino ne signifierait pas forcément "qu'Einstein s'est trompé". "Einstein n'a pas prouvé que Newton avait tort, il a trouvé une théorie plus générale" qui s'est superposée à celle de Newton, qui fonctionne toujours très bien pour des objets de tailles importantes et à des vitesses pas trop rapides. De la même manière, la trouvaille d'Opera pourrait signifier que la théorie d'Einstein "est valable dans certains domaines mais qu'il existe une théorie encore plus globale, comme des poupées russes (...) ça ouvre de nouveaux champs", ajoute Pierre Binetruy.
JDD.fr
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