Neutrinos plus rapides que la lumière
2011/11/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Il arrive rarement aux médias généralistes des nouvelles sur la physique des particules, et dans les cas où elles arrivent, en outre, la nouvelle est politique, institutionnelle ou économique (comme l'inauguration de l'accélérateur LHC) plutôt que scientifique. Cependant, il y a des exceptions, et dans le dernier mois a été une exception: les physiciens de l'expérience OPERA, dans le laboratoire de Gran Sasso, en Italie, ont détecté des neutrinos qui voyagent plus vite que la lumière. La nouvelle a eu une grande répercussion car elle remet en question la base de la théorie de la relativité spéciale.
Dans l'expérience OPERA, ils voulaient étudier un étrange comportement de neutrinos, c'est-à-dire qu'un type de neutrinos --muoniques - devient un autre type --tauonicas--. Pour cela, ils ont un détecteur de neutrinos à 1.400 mètres de profondeur. Les neutrinos générés par l'accélérateur LHC, situé à 730 kilomètres, y sont détectés. La distance des neutrinos du LHC à l'expérience OPERA a été surprenante en 2,43 millisecondes, 60 nanosecondes plus rapides que s'ils avaient voyagé à la vitesse de la lumière. Et après une révision constante des résultats, une nouvelle a été publiée dans arXiv, dans le forum de diffusion à la communauté des physiciens.
Le résultat a été étendu aux médias avec une question: Einstein était-il erroné avec la relativité? De nombreuses opinions se sont répandues, mais en général les physiciens sont prudents. Le physicien de l'Université de Barcelone, José Ignacio Latorre, par exemple, a donné une conférence à Saint-Sébastien sur les découvertes dans l'expérience OPERA, intitulée: "Neutrinos: sûrement Einstein était bien".
« Nous pouvons faire deux choses : croire et ne pas croire le résultat de l'expérience des neutrinos », dit Lator. Ce n'est pas une question de foi, mais de penser que l'expérience peut avoir des erreurs. Il y a une erreur statistique, mais cette erreur est très petite et, en ce sens, le résultat est acceptable, mais la méthodologie elle-même de mesure de la vitesse des neutrinos a quelques erreurs systématiques qui peuvent expliquer le résultat obtenu. Mais il est très difficile de capturer ces erreurs, Latorre pense que "seuls ceux qui ont fait l'expérience savent où l'erreur peut être".
Cependant, il ya des soupçons que la question peut être dans la mesure du temps. C'est une expérience très complexe, mais basée sur l'idée de base de mesurer la distance parcourue par les neutrinos et le temps qu'ils ont pris. Avec ces deux mesures, vous pouvez calculer la vitesse. Lator a souligné que les deux mesures sont basées sur le GPS et que le fonctionnement du GPS est basé sur la relativité : "Pour vérifier si la relativité est correcte, ils ont dû se fonder sur la relativité", dit-il. Les physiciens sont convaincus que la mesure de la distance a été réalisée avec une grande précision, avec une erreur de seulement 20 centimètres. Mais il y a des problèmes avec le temps, car le signal du GPS n'atteint que la surface terrestre et le LHC et le Gran Sasso sont enterrés. Il est donc possible que la synchronisation des montres ait peu de précision pour calculer correctement les temps.
Bien qu'on affirme que les neutrinos ont voyagé plus vite que la lumière, on ne sait pas clairement quelle est la conclusion. Pour certains physiciens la théorie de la relativité serait remise en question, mais pour d'autres pas. Dans tous les cas, le premier travail à effectuer est de préciser si le calcul du temps est correct ou non. Latorre est clair: L'expérience doit être répétée dans différentes conditions et doit être effectuée par un autre groupe. C'est la chose la plus importante ».
