Histoire de savoir / Sciences exactes ce mardi 24 janvier à 18h15
…en rediffusion ce mercredi 25 janvier à 09h00
LES NEUTRINOS SUPRA-LUMINIQUES
avec: Pierre VILAIN & Gaston WILQUET (maîtres de recherche FNRS, profs
de l¹ULB)
diffusions: mardi 24 janvier de 18h15 à 19h et mercredi matin 25 janvier
de 09h à 09h45.
Spécialistes du neutrino, nos invités participent à la coopération
internationale OPERA menée au CERN. Le but est de mieux le connaître,
tout simplement !
Le neutrino ‹ « petit neutre » en italien ‹ est la particule qui réagit
le moins avec la matière, c¹est-à-dire que cette dernière lui est
transparente. Raison pour laquelle il est quasi indétectable. D’énormes
détecteurs sont requis pour espérer en capter un. On a longtemps pensé
qu¹il était sans masse (comme le photon), maintenant on sait qu¹il en a
une, très faible, pas encore déterminée (encore un candidat partiel pour
la matière noire).
Les neutrinos sont produits dans les étoiles. Donc « sur » terre, certains
proviennent directement du Soleil, d¹autres de la galaxie; d¹autres,
enfin, sont créés dans les accélérateurs de particules.
Les recherches pour mieux le connaître ont débouché sur l¹observation
intrigante qu¹il y avait un déficit de neutrinos solaires. L¹affaire s¹est
résolue quand on a compris qu¹il existe en réalité trois types de
neutrinos, et
qu¹un neutrino d¹un type pouvait se transformer en neutrino d¹un des deux
autres types, on parle des « oscillations » des neutrinos.
L¹expérience OPERA vise à mettre ce phénomène d¹oscillations en
évidence, et à le caractériser. Les neutrinos de l’expérience sont
produits au CERN et envoyés à travers la croûte terrestre vers le tunnel
du Gran Sasso en Italie, où se trouve le laboratoire où le faisceau est
détecté et analysé.
Les chercheurs en ont profité pour mettre en place une expérience
secondaire, « facile » à réaliser et peu gourmande en temps et en
finances: la mesure de sa vitesse. Des chercheurs américains avaient en
effet observé des neutrinos se déplaçant légèrement plus vite que la
lumière, mais la marge d¹erreur rendait leur mesure peu concluante. Il
fallait donc refaire de telles mesures, de manière indépendante et plus
précise, « pour que tout rentre dans l¹ordre ».
L¹affaire est d¹importance puisque, selon la théorie de la Relativité ‹
largement confirmée depuis 1 siècle ! ‹ la vitesse de la lumière est
indépendante de l¹observateur et indépassable.
Or les résultats obtenus par les chercheurs d¹OPERA les ont fort
étonnés. Les neutrinos se déplacent ‹ dans cette expérience ! ‹ plus vite
que la lumière! Les physiciens sont partagés car l’observation de cette
vitesse supra-luminique est très difficile à établir Šdu fait des
oscillations des neutrinos: on n¹est jamais sûr que le temps de passage à
l¹arrivée concerne les mêmes neutrinos que ceux qui sont partis du CERN,
raison pour laquelle des considérations statistiques interviennent pour
établir cette mesure.
Beaucoup de chercheurs penchent pour une erreur expérimentale ou
d¹interprétation des données. D¹autres produisent de nouveaux modèles
théoriques pour y inclure ce fait…
La physique est-elle sur le point de basculer dans une nouvelle ère?
Certains chercheurs le pensent, d¹autres sont nettement plus mesurés.
L¹année 2012 devrait nous donner certainement de nouveaux résultats à ce
propos.
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