Toute la physique moderne pourrait être à revoir

Suite à la découverte des chercheurs du CNRS qui pourrait remettre en cause la théorie de la relativité, la communauté scientifique s’interroge.

E = mc2. L’énergie est égale à la masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré. C’est de loin l’équation la plus connue de toute la physique, celle qui illustre pour le grand public la théorie de la relativité d’Einstein. Difficile d’imaginer qu’elle puisse être fausse.

Et pourtant, si les mesures de Dario Autiero et de ses collègues du CNRS à Lyon se confirment, «cela remet en question toute la relativité restreinte d’Einstein, découverte en 1905, et qui a pourtant été depuis vérifiée par de très nombreux tests», résume Thibault Damour, physicien spécialiste de la relativité à l’Ihes. Le Français attend de voir la suite et rappelle qu’il a vu dans sa carrière «un certain nombre d’annonces qui se sont révélées fausses».

John Ellis, l’un des plus réputés théoriciens au Cern, à Genève, estime lui aussi que la découverte est tellement fracassante qu’il faut attendre qu’elle soit confirmée par un groupe concurrent avant de chercher à modifier les équations d’Einstein et de remettre toute la physique moderne à plat.

Les meilleurs candidats pour vérifier le résultat sont les chercheurs américains de l’expérience Minos, qui détecte elle aussi des neutrinos émis à quelques centaines de kilomètres de distance par l’accélérateur du Fermilab. En 2007, ces Américains avaient d’ailleurs mesuré que les neutrinos arrivaient avec 120 nanosecondes d’avance sur la lumière, mais leur marge d’erreur était si importante qu’ils n’avaient rien pu affirmer sur la vitesse des neutrinos. D’ici à deux ans, leurs prochaines mesures devraient permettre de confirmer ou d’infirmer le travail de l’équipe du CNRS de Lyon fait avec l’expérience Opera en Italie.

«J’essaie depuis quelques jours de réfléchir à des effets ou à des biais qui pourraient expliquer autrement les résultats d’Opera, sans avoir à revoir la règle de base de la relativité, qui veut que l’information ne peut pas se propager à la vitesse de la lumière», avoue, très intrigué, Pierre Binetruy, directeur du laboratoire AstroParticules et Cosmologie à l’université Denis-Diderot à Paris. Mais je reconnais que ça a l’air extrêmement difficile à expliquer autrement qu’en modifiant la relativité.»

Des conséquences cruciales

L’enjeu est considérable pour l’ensemble de la physique moderne, car le fait que la vitesse de la lumière soit une limite infranchissable est un paramètre qui a des conséquences cruciales pour expliquer des domaines qui vont de la formation de l’Univers lors du big bang jusqu’au comportement de la matière à des échelles infiniment petites.

John Ellis estime que, même si les neutrinos peuvent dépasser la vitesse de la lumière, «cela ne veut pas forcément dire qu’Einstein a eu tort, prévient-il. Je prends l’exemple de la théorie de la gravitation de Newton, qui marche très bien dans de très nombreux cas, mais qui doit être modifiée par la théorie d’Einstein dans des circonstances exotiques. Il faudra peut-être aussi modifier les prédictions d’Einstein dans des conditions extrêmes.»

Le physicien britannique explique également qu’un travail important va devoir aussi être fait pour vérifier si la théorie d’Einstein exclut aussi fermement que ce que l’on pensait les vitesses superluminiques. Certaines théories physiques dites «exotiques» font d’ailleurs appel à des particules plus rapides que la lumière, des tachyons, qui contournent l’«interdit» d’Einstein en ayant une masse non nulle, mais dite «imaginaire».

Lefigaro.fr par Cyrille Vanlerberghe

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