Neutrinos supraluminiques : les chercheurs se donnent du temps

Les neutrinos qui suscitent de forts remous dans la communauté des physiciens - en osant dépasser la vitesse de la lumière - vont faire l'objet de nouvelles mesures.

Le détecteur de neutrinos de l'expérience OPERA enterré en Italie, au laboratoire du Gran Sasso. (OPERA/Gran Sasso Laboratory)

Le 23 septembre dernier, la ‘bombe’ était révélée à la communauté scientifique et au grand public : des particules voyageraient plus vite que la lumière – limite théoriquement infranchissable d’après la théorie de la relativité restreinte d’Albert Einstein. Des neutrinos partis du Cern seraient arrivés au laboratoire du Gran Sasso, en Italie, 60 nanosecondes trop tôt... (voir les réactions)
Soumis à l’examen de tous les scientifiques, via le site de partage arXiv, ces résultats vont faire l’objet de vérifications supplémentaires avant d’être soumis à une revue scientifique, annonce le site de Science.

Tensions

De nouvelles expériences vont être menées par la collaboration OPERA, au laboratoire du Gran Sasso, en partenariat avec le Cern, afin de réaliser de nouvelles mesures de la vitesse des neutrinos à travers les 730 km de croûte terrestre qui séparent les deux laboratoires. De vives tensions agitaient l’expérience OPERA (Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus), qui regroupe 160 chercheurs. D’après un article publié par le site physicsworld.com (Institute of Physics), nombre d’entre eux auraient préféré ne pas communiquer sur ces résultats potentiellement révolutionnaires pour la physique avant d’être certains qu’une source d’erreur ne leur avait pas échappée. Près de la moitié du groupe était opposée à une soumission rapide des résultats à une revue primaire pour publication.

Bombardement de protons

Cet avis l’aurait donc emporté. Pour réaliser les mesures supplémentaires, de nouveaux faisceaux de neutrinos vont être envoyés par le Cern, le laboratoire situé à la frontière franco-suisse. Les neutrinos sont fabriqués en bombardant une cible de graphite avec un faisceau de protons. Jusqu’à présent, les physiciens devaient mener une analyse a posteriori pour calculer à quel moment précis les neutrinos détectés au Gran Sasso avaient quitté le Cern. Pour éviter ce calcul, potentielle source d’erreur, les bouffées de protons seront plus courtes (1 à 2 nanosecondes) et séparés de 500 nanosecondes pour permettre aux physiciens d’OPERA de relier chaque neutrino détecté à un bombardement donné de protons.

Ces expériences devraient commencer prochainement et durer une dizaine de jours, d’après les informations de Science news. Quant aux autres expériences permettant d’invalider ou de confirmer les résultats troublants d’OPERA, elles prendront plusieurs mois.

Depuis le 23 septembre, des dizaines d’articles scientifiques ont été mis en ligne sur ArXiv, soit pour expliquer les résultats soit pour suggérer la source de l’erreur. Les discussions se poursuivent.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.fr
24/10/11

Pour en savoir plus, retrouvez notre article Les neutrinos vont-ils bousculer la physique ? dans le numéro de novembre 2011 de Sciences et Avenir (n° 777), en kiosque le 27 octobre.