samedi 17 mars 2012

Les neutrinos n'auraient pas franchi la vitesse de la lumière



Le générateur du faisceau de neutrinos genévois.
Le générateur du faisceau de neutrinos genévois. Crédits photo : Anonymous/AP

Les données enregistrées en novembre par un deuxième détecteur de particules, Icarus, vont à l'encontre des résultats fracassants de l'expérience Opera.

Les neutrinos sont en passe d'être innocentés. Accusées de crime de lèse-majesté à l'encontre du roi Einstein après avoir été flashés quelques km/h au dessus de l'infranchissable vitesse de la lumière, les particules semblent avoir été les victimes d'une défaillance du radar Opera. Une nouvelle preuve vient en effet de s'ajouter au dossier de la défense: un autre détecteur du Cern ayant filmé l'infraction n'a constaté aucun excès de vitesse.
Cet instrument, baptisé Icarus, est lui aussi situé sous le laboratoire de Gran Sasso, dans le sous-sol italien. Comme Opera, il a intercepté quelques uns des neutrinos émis par petits paquets depuis Genève, à 731 km de là, en novembre dernier. Les scientifiques cherchaient alors à reproduire l'expérience qui les avait conduits à annoncer la découverte de neutrinos plus rapides que la lumière en septembre. Les physiciens d'Opera, bien rôdés et disposant d'un matériel dédié à cette tâche, ont obtenu le mois même une confirmation rapide de leurs premiers résultats: une soixantaine de milliardièmes de secondes d'avance sur les photons pour une quarantaine de neutrinos.

L'hypothèse de la connexion défectueuse renforcée

Pour Icarus, lancé depuis quelques mois seulement dans cette course, il aura fallu un peu plus de temps, quatre mois, pour déterminer la vitesse de sept petits neutrinos. «C'est déjà exceptionnel dans la mesure où ils n'étaient pas équipés auparavant pour faire des mesures de temps aussi précises», remarque Dominique Duchesneau, directeur de recherche au CNRS et membre de l'équipe «concurrente» Opera. Les nouveaux résultats affichent malgré tout le même degré de précision - 10 nanosecondes - et viennent contredire l'expérience initiale: les particules mettraient exactement le même temps que la lumière à parcourir la distance entre Genève et Gran Sasso. Les mesures entre les deux instruments sont donc parfaitement contradictoires. Qui croire?
Fin 2011, le duel aurait probablement viré au match nul. Les réformateurs dans l'âme auraient penché pour l'existence de neutrinos supraluminiques, pendant que les conservateurs seraient restés incrédules. Mais depuis le début de l'année, une nouvelle donnée a fait son apparition, révélée par le magazine Science : une connexion défectueuse aurait faussé les mesures d'opera. Le Cern a reconnu le problème de câblage et déclaré poursuivre ses investigations pour en déterminer l'impact.

«L'intégrité des scientifiques n'est pas remise en question»

Icarus renforce inévitablement les soupçons qui pèsent sur l'instrument de mesure Opera. «Les deux expériences ont utilisés les mêmes systèmes de synchronisation, les mêmes GPS, les mêmes sources de neutrinos: la seule différence, ce sont les appareils de mesure», souligne Stavros Katsanevas, directeur adjoint de l'IN2P3 (l'institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS).
Si la messe semble dite, il appelle toutefois à la prudence et préfère attendre les résultats des prochains faisceaux envoyés entre avril et mai depuis Genève. Les quatre détecteurs du Cern, Opera, réparé depuis, Icarus, LVD et Borexino - qui dispose d'un système GPS indépendant - seront mobilisés pour mettre un point final au débat. «Quel que soit le résultat, l'expérience Opera a été menée avec une parfaite intégrité scientifique», rappelle dans un communiqué le directeur des recherches du Cern, Sergio Bertolucci. «Les mesures ont été présentées à l'examen de tous, invitant la communauté à les discuter. C'est comme ça que la science fonctionne.»
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