Les neutrinos plus rapides que la lumi†ère sur le grill

Le secret des neutrinos plus rapides que la lumi†ère se niche-t-il tout b†êtement dans la mauvaise connexion d'une fibre optique ?

Depuis que le physicien des particules Dario Autiero a fait part de ses doutes †à ses coll†ègues, relay†és le 22 f†évrier 2012 par la revue Science, le Cern est en †ébullition.

D'autant que pour r†épondre rapidement †à cette question, il va peut-†être falloir faire passer au second plan l'objectif prioritaire de son puissant LHC : la recherche du boson de Higgs.

60 milliardi†èmes de seconde

En septembre 2011, l'annonce de la d†écouverte de neutrinos ˆëˆàsupraluminiquesˆàˆ¨ avait †ét†é accueillie avec autant de curiosit†é que de scepticisme (†écoutez le podcast enregistr†é †à cette occasion avec Michel Spiro, pr†ésident du conseil du Cern).

L'inviolabilit†é de la vitesse de la lumi†ère †étant un pivot de la physique depuis Einstein, comment les neutrinos de l'exp†érience Opera †étaient-ils parvenus †à voyager plus vite qu'elle ?

D'o†µ venait leur avance infime de 60 milliardi†èmes de seconde sur le temps qu'aurait mis la lumi†ère pour parcourir le m†ême trajet : 730 km entre l'acc†él†érateur du Cern †à Gen†ève et le laboratoire de physique des particules du Gran Sasso ?

L'hypoth†èse d'une erreur de mesure a toujours †ét†é jug†ée la plus probable par les sp†écialistes de m†étrologie (notamment Peter Wolf, du laboratoire LNE-Syrte, dans les colonnes de Ciel & Espace en novembre 2011). Avec la d†écouverte de l'erreur de chronom†étrage induite par la mauvaise connexion d'une fibre optique, utilis†ée dans le GPS de l'exp†érience, elle semble se confirmer.

Un instrument †à 2 milliards d'euros

Pour en avoir le cŠÓur net, il va toutefois falloir recommencer rapidement l'exp†érience et, dot†é d'un chronom†ètre ˆëˆàr†épar†éˆàˆ¨, mesurer †à nouveau la vitesse des neutrinos entre le Cern et le Gran Sasso.

Probl†ème : les acc†él†érateur du Cern (qui produisent les neutrinos de l'exp†érience) sont en maintenance jusqu'†à la fin du mois de mars 2012. Surtout, lors du red†émarrage, la priorit†é est cens†ée revenir aux exp†ériences du LHC, l'acc†él†érateur †à 2 milliards d'euros lanc†é †à la recherche du boson de Higgs. Faudra-t-il donc attendre le mois de mai, prochain cr†éneau allou†é †à l'exp†érience sur les neutrinos, pour savoir enfin si Einstein tient sa revanche ?

Le Cern doit trancher

Il s'agit in fine d'une question de politique scientifique. D'autant plus politique, d'ailleurs, qu'une autre exp†érience du Cern situ†ée au Gran Sasso, Borexino, se pr†épare †à r†éaliser en mai sa propre mesure sur les neutrinos.

En respectant les †éch†éances pr†évues, la direction du Cern pourrait permettre aux chercheurs de Borexino d'†être les premiers †à contredire Opera. Au contraire, modifier le calendrier du LHC permettrait de trancher au plus vite la controverse. Et incidemment, cela permettrait †à Dario Autiero d'annoncer lui-m†ême le fin mot de l'histoire.

Mais la qu†ête du Graal de la physique des particules, la recherche du ˆëˆàHiggsˆàˆ¨, peut-elle attendre ? †À l'heure o†µ beaucoup pensent †être arriv†és enfin au seuil de sa d†écouverte, faut-il repousser l'†éch†éance ? Cela doit se d†écider †à Gen†ève.

Pour en savoir plus sur le LHC et ses objectifs, †écoutez notre s†érie de trois podcasts avec Michel Spiro, pr†ésident du conseil du Cern.

David Foss†é, le 23 f†évrier 2012