Les neutrinos toujours plus rapides que la lumière

La polémique sur les particules qui semblent avoir dépassé la limite de la vitesse de la lumière n'est pas prête de s'arrêter. Une deuxième mouture de l'expérience organisée entre le Cern et l'Italie a encore une fois montré que les neutrinos étaient clairement en excès de vitesse, éliminant une source d'erreurs potentielles dans les premières mesures, et faisant une nouvelle fois mentir la théorie de la relativité d'Einstein.

Les conséquences de cette violation apparente d'un des fondements de la physique moderne sont tellement choquantes que l'annonce du résultat en septembre dernier par l'équipe de l'Institut de physique nucléaire de Lyon (IPNL) et leurs collaborateurs de la coopération internationale Opera a d'abord été accueillie par un sentiment général d'incrédulité par les physiciens. Mais après une première réaction «c'est impossible!», ils se sont ensuite aperçus que l'affaire était d'autant plus étrange qu'il s'agissait bien de travaux sérieux réalisés par des chercheurs réputés, travaillant avec le Cern à Genève.

Sous terre

Malgré cela, de très nombreux chercheurs estiment encore qu'une erreur quelconque se cache dans cette découverte. Le dispositif qui a mesuré l'arrivée des particules avec 60 milliardièmes de secondes d'avance sur un trajet de 2,5 millisecondes est en effet incroyablement complexe.

L'expérience Opera consiste à faire voyager des neutrinos sous terre sur plus de 730 km, entre leur point d'émission au Cern près de Genève et un laboratoire souterrain installé sous le mont Gran Sasso en Italie.

Pour ce nouvel essai, les chercheurs du Cern ont gardé le même dispositif expérimental, mais ils ont réussi à éliminer une importante source d'incertitudes sur la manière et l'instant précis où étaient émises les particules. Ils ont remplacé les longs paquets de neutrinos émis initialement par le Cern vers le laboratoire italien par des pulsations à la fois bien plus courtes et bien plus espacées. Cette révision de leurs travaux a été prépubliée sur le site web ArXiv.

Expériences indépendantes

«Ces nouvelles mesures permettent d'éliminer des sources d'erreurs possibles, car on peut désormais suivre à la trace les neutrinos entre le moment précis où ils sont émis au Cern, et celui où ils sont détectés côté italien, précise John Ellis, physicien au Cern. Cela élimine donc une partie des critiques émises contre l'expérience, mais il reste encore bien d'autres aspects à vérifier avant d'être définitivement sûr du résultat.»

«Les critiques les plus importantes qui demeurent concernent la synchronisation par GPS des horloges entre les deux sites, ajoute Stavros Katsanevas, directeur adjoint de l'IN2P3 (l'institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS). Il existe pour cela un projet utilisant des fibres optiques pour caler le Cern et le Gran Sasso »

Mais malgré toutes les précautions possibles, le doute sur ces neutrinos qui défient toutes les règles de la physique ne pourront être levés que si d'autres expériences totalement indépendantes, comme Minos aux États-Unis réussissent à reproduire le même résultat.