Neutrinos : quand un mauvais branchement remet en cause une révolution scientifique !

Des scientifiques ont annoncé jeudi avoir identifié deux problèmes techniques qui ont pu fausser la mesure du temps de parcours des neutrinos. Ces particules, censées se déplacer plus vite que la lumière, pourraient bien avoir été dopées par une mauvaise connexion.

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"Une mauvaise connexion entre un GPS et un ordinateur est sans doute à l'origine de l'erreur", assure la revue américaine Science. Crédit Flickr/Il conte di Luna

En septembre dernier, une équipe de physiciens du CERN mettait à mal la théorie de la relativité d'Einstein, en découvrant que le neutrino, particule sans masse, pouvait être plus rapide que la lumière (lire notre article à ce sujet).  

 Mercredi soir, la revue Scien­­ce annonçait un peu trop vite  sur son site Internet que ces résultats révolutionnaires étaient faussés par "une erreur" due à "une mauvaise connexion entre un GPS et un ordinateur", relaye 20 Minutes.

Einstein a donc remporté cette manche, mais les neutrinos n'ont pas encore perdu la guerre : pour le Pr Stavros Katsanevas, directeur scientifique adjoint de l'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3 / CNRS), la présentation faite par la revue "est beaucoup trop réductrice". "Dans notre métier le temps de travail est long. Il faut de la patience", confie au Figaro, le physicien Dario Autiero.

Lorsque l'expérience a démarré il y a trois ans, ce chercheur était loin d'imaginer que les neutrinos sur lesquels il travaillait allaient atteindre des vitesses supraluminiques et ébranler les théories du père de la physique moderne.

Le but initial de ce travail consistait en effet à "étudier les rares transformations des neutrinos du muon en neutrinos du tau" (NDLR : A vos souhaits !) Autrement dit, et plus sérieusement donc, une thématique réservée experts physiciens.

Pour mener à bien son expérience, l'équipe a fait "voyager" un faisceau de neutrinos à travers la Terre sur plus de 700 kilomètres, entre Genève et l'Italie. Normalement, les neutrinos devaient parcourir les 731 kilomètres qui séparent les deux installations en 2,5 millièmes de seconde. Un temps de trajet qui correspond à la vitesse de la lumière à laquelle ils sont censés se déplacer.

Surprise ! Ces neutrinos ont atteint leur cible avec, en moyenne, 60 nanosecondes (60 milliardièmes de seconde) d'avance sur la lumière. Un décalage infinitésimal certes, mais qui chamboule tout. "Une véritable bombe pour la physique", déclarait alors au Figaro Thibault Damour, l'un des grands spécialistes d'Einstein.

Depuis, les chercheurs n'ont cessé de vérifier cette découverte, traquant l'éventuelle grain de sable qui aurait pu se glisser dans la machine. Résultat : ce n'est pas un, mais deux problèmes que les chercheurs ont découvert : ces deux anomalies sont liées aux signaux GPS qui permettent de synchroniser les horloges atomiques placées à chaque extrémité du trajet des neutrinos (au Cern et au Gran Sasso) :

- D'un côté, ces horloges étaient en avance par rapport à leur fréquence optimale, générant une avance de 10 à 30 nanosecondes sur le temps effectivement mesuré.

- De l'autre, un défaut de connexion entre le GPS situé à huit kilomètres à l'extérieur de la caverne du Gran Sasso et les fibres optiques qui transmettent le signal temporel à l'horloge atomique d'Opera, via un ordinateur, a été détecté. Cette anomalie a pu provoquer un retard significatif sur la mesure des temps de trajet des neutrinos.

D'où l'intérêt de procéder à de nouvelles mesures. La production de neutrinos par le Cern devant redémarrer à partir du 23 mars, les chercheurs de la collaboration Opera ont demandé la possibilité de refaire leur expérience dès la réouverture. Affaire à suivre...

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