Photons, neutrinos & vitesse lumière : l'expérience du CERN

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Communiqués de presse
Paris, le 23 septembre 2011


Plus vite que la lumière ?

Des neutrinos qui vont plus vite que la lumière ? C'est ce que que semblent indiquer les mesures effectuées par une équipe de chercheurs menée par Dario Autiero, chercheur du CNRS, dans le cadre de l'expérience internationale Opera. Ce résultat étonnant a été publié vendredi 23 septembre 2011 à 2h (heure de Paris) sur ArXiv et sera présenté ce même jour à 16h lors d'un séminaire au Cern, à Genève, retransmis en ligne.

Avec la théorie de la relativité restreinte énoncée en 1905, Einstein avait notamment prouvé que rien ne pouvait dépasser la vitesse de la lumière dans le vide. Pourtant, plus d'un siècle après, au terme de trois années de mesures de très haute précision et d'analyses complexes, l'expérience Opera(1) fait état d'un résultat totalement inattendu : les neutrinos arrivent au Gran Sasso avec une petite mais significative avance par rapport au temps que la lumière aurait pris pour faire le même parcours dans le vide.
L'expérience Opera est dédiée à l'observation d'un faisceau de neutrinos produit par les accélérateurs du Cern à Genève et détecté 730 km plus loin depuis le laboratoire souterrain de Gran Sasso en Italie. Cette distance, la lumière la parcourt en 2,4 millisecondes. Pourtant, l'expérience Opera a pu mesurer des neutrinos arrivant à Gran Sasso 60 nanosecondes plus tôt. Autrement dit, sur une "course de fond" de 730 km, les neutrinos franchissent la ligne d'arrivée avec 20 mètres d'avance sur des photons hypothétiques qui auraient parcouru la même distance. [...]

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Avec la théorie de la relativité restreinte énoncée en 1905, Einstein avait notamment prouvé que rien ne pouvait dépasser la vitesse de la lumière dans le vide

Pas du tout mais bon...

Sinon cette expérience n'a absolument pas encore de pertinence scientifique tant qu'elle n'a pas été reproduite plusieurs fois par d'autres laboratoires (et donc d'autres équipes) indépendamment de toutes contraintes spécifiques.
Il commence déjà à émerger plusieurs possibles explications (là aussi à vérifier) sur les erreurs potentielles de l'expérience
http://arxiv.org/abs/1109.5727
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1109/1109.5357v1.pdf

Comme je l'avais dit à Rufus lors de nos rares conversations Msn, il est dommage voire dommageable qu'ils aient annoncé en grandes pompes leurs résultats avant de les avoir confronter avec d'autres labos (en plus y en a pas de masses qui peuvent actuellement le faire)

Apparemment il convient en effet de rester prudent tant que l'expérience n'aura pas été reproduite...

Pour le reste... je regarde ça d'un oeil curieux même si j'ai pas le bagage technique nécessaire. Le neutrino a-t-il une masse déjà? j'ai du mal à savoir. Je pourrais concevoir qu'une particule moins massique que le photon puisse dépasser la vitesse de la lumière... mais on dit que la masse du photon est nulle (vraiment physique? ...). Arf.
Ouais c'est pas gagné

ketheriel a écrit:

Comme je l'avais dit à Rufus lors de nos rares conversations Msn, il est dommage voire dommageable qu'ils aient annoncé en grandes pompes leurs résultats avant de les avoir confronté avec d'autres labos (en plus y en a pas de masses qui peuvent actuellement le faire)

En fait, j'ai un peu peur que toute cette affaire ne soit comme celle de Gliese 581 g : Un énorme découverte annoncée en grandes prématurément, ayant fait beaucoup de bruit, et qui finalement ne s'est avérée être qu'une erreur de mesure...

Et puis même si cela se reproduisait plusieurs fois, ne se pourrait-il pas que ce soit une exception propre aux neutrinos qui, d'après le peu que je sais du sujet, sont des particules exotiques et assez particulières qui pourraient au final n'être "que" des exceptions à la théorie de Einstein ?

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Et puis même si cela se reproduisait plusieurs fois, ne se pourrait-il pas que ce soit une exception propre aux neutrinos qui, d'après le peu que je sais du sujet, sont des particules exotiques et assez particulières qui pourraient au final n'être "que" des exceptions à la théorie de Einstein ?

En fait ça ne serait même pas "des exceptions". Dans le domaine de validité de la Relativité, les neutrinos n'existent pas. Je rappelle que la preuve expérimentale des neutrinos n'existent que depuis 1956 soit quasi 40 ans après l'énonciation de la Relativité (et 1 an après la mort d'Einstein).
Dans l'absolu, même si cette expérience était confirmée, ça ne remettrait en fait rien en cause au niveau la Relativité (qui a été vérifiée plusieurs fois jusqu'à la 27 ème décimale...). En revanche ça permettrait de préciser les contours de son domaine de validité chose salutaire pour élaborer une théorie plus ambitieuse.

En même temps, pour un journaliste moyen, est-ce que "la théorie est démontée" n'est pas synonyme de "nous avons précisé les contours de son domaine de validité" ? La plupart du temps, quand ils évoquent le passage de la physique newtonienne à la physique relativiste, ils ne disent pas que le premier modèle a été précisé, mieux défini ; simplement qu'Einstein a remplacé Newton. Ce qui n'est pas juste à proprement parler, on est d'accord, mais c'est un peu leur façon de dire qu'on s'apprête peut-être à voir d'ici quelques dizaines d'année un changement de paradigme physique.

L'affaire est très médiatisée (sans doute trop vu le manque de confirmation qui entoure cette histoire), mais ça reste potentiellement un événement important dans l'histoire des sciences, non ? C'est pas tous les jours qu'on a les moyens de préciser Einstein !

Là on pourrait s'étendre, c'est sans doute sur l'approximation du vocabulaire employé et le manque de connaissance en histoire des sciences des journalistes venant de revues généralistes.

http://news.sciencemag.org/scienceinsider/2012/02/breaking-news-error-undoes-faster.html
la news en VF :
http://www.lemonde.fr/planete/article/2012/02/23/un-gps-mal-branche-aurait-fausse-la-mesure-de-la-vitesse-des-neutrinos_1647070_3244.html

Comme toujours il fallait attendre les confirmations...

ketheriel a écrit:

http://news.sciencemag.org/scienceinsider/2012/02/breaking-news-error-undoes-faster.html
la news en VF :
http://www.lemonde.fr/planete/article/2012/02/23/un-gps-mal-branche-aurait-fausse-la-mesure-de-la-vitesse-des-neutrinos_1647070_3244.html

Comme toujours il fallait attendre les confirmations...

C'est vraiment ballot d'avoir annoncé une revolution dans la physique et d'annoncer plus tard que en fait c'était juste une erreur dans les mesures.

pour faire mon septique qui n'y connait rien dans ce domaine, Il sert à quelque chose le grand collisionneur du CERN? Il en est sortie des avancées sientifique?

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C'est vraiment ballot d'avoir annoncé une revolution dans la physique et d'annoncer plus tard que en fait c'était juste une erreur dans les mesures.

Malheureusement cela va se voir de plus en plus souvent. L'argent étant devenue une denrée rare dans le domaine, le nombre d'annonces de ce genre va se multiplier...Chaque équipe voulant attirer les financements. C'est un peu la grande maladie se propageant actuellement.

Citation :

pour faire mon septique qui n'y connait rien dans ce domaine, Il sert à quelque chose le grand collisionneur du CERN? Il en est sortie des avancées sientifique?

Bien sur. Les mesures sont beaucoup plus précises et on a pu confirmer des particules seulement théorisées.
Le problème dans ce type de structures c'est que les résultats issus de la collecte des données d'une expérience prend souvent une bonne décennie...(parfois moitié moins mais pour les trucs les plus pointus beaucoup plus).

Le LHC est un investissement à très long terme, chose que les politiques et parfois les gens tout simplement ont du mal à comprendre.

Citation :

C'est vraiment ballot d'avoir annoncé une revolution dans la physique et d'annoncer plus tard que en fait c'était juste une erreur dans les mesures.

Enfin, faut pas non plus exagérer. Si je ne m'abuse, le CERN a indiqué très clairement qu'ils avaient passé trois ans à chercher l'erreur et demandaient de l'aide aux autres labos pour comprendre où était le problème, voire même reproduire l'expérience et trouver l'anomalie. Ils n'ont pas sorti un truc du genre "on a le FTL, on vous retrouve sur Proxima Centauri !". Même les journalistes des titres sérieux ont évité de partir dans l'ultra-spectaculaire, rappelant fréquemment que c'était sujet à de nombreuses vérifications.

Au final, je dirais que les réactions ont été mesurées et responsables de tous les côtés (à part certains sites de geeks s'emballant), les scientifiques ayant passé du temps à garder ça en interne pour trouver par eux-mêmes, puis exposé leur souci à la communauté et les journalistes informant le public des faits sans trop spéculer...

Rufus Shinra a écrit:

Citation :

C'est vraiment ballot d'avoir annoncé une revolution dans la physique et d'annoncer plus tard que en fait c'était juste une erreur dans les mesures.

Enfin, faut pas non plus exagérer. Si je ne m'abuse, le CERN a indiqué très clairement qu'ils avaient passé trois ans à chercher l'erreur et demandaient de l'aide aux autres labos pour comprendre où était le problème, voire même reproduire l'expérience et trouver l'anomalie. Ils n'ont pas sorti un truc du genre "on a le FTL, on vous retrouve sur Proxima Centauri !". Même les journalistes des titres sérieux ont évité de partir dans l'ultra-spectaculaire, rappelant fréquemment que c'était sujet à de nombreuses vérifications.

Au final, je dirais que les réactions ont été mesurées et responsables de tous les côtés (à part certains sites de geeks s'emballant), les scientifiques ayant passé du temps à garder ça en interne pour trouver par eux-mêmes, puis exposé leur souci à la communauté et les journalistes informant le public des faits sans trop spéculer...

Pareil, de ce que j'ai lu il n'y avait pour ainsi dire aucune réaction extrêmement irrationnel sur ce sujet. Soit pour une question d'incompréhension (je parle de la presse généraliste) qui préférait jouer la carte de la prudence sur un sujet aussi complexe ou de rigueur scientifique il ne me semblait pas avoir lu d'hymnes à un changement de paradigme sur aucun site ou média sérieux.

Après, comme pour tout sujet portant de près ou de loin à la science il y a des SVJistes et des sous Bogdanov (déjà que les Bogdanov sont des "sous scientifiques") mais ils ne représentent en rien une norme. Il s'est d'ailleurs passé la même chose en astronomie avec la fameuse Terre Bis (hum) et je m'étonne qu'il n'arrive pas la même chose avec le fameux vaccin anti sida que j'aie pu lire à certains endroits.

Citation :

Si je ne m'abuse, le CERN a indiqué très clairement qu'ils avaient passé trois ans à chercher l'erreur et demandaient de l'aide aux autres labos pour comprendre où était le problème, voire même reproduire l'expérience et trouver l'anomalie.

Ce n'est pas tout à fait vrai^^

Ils ont annoncé avoir passé 3 ans à chercher l'erreur (perso j'ai un gros doute quand même mais passons) mais après ils ont annoncé publiquement leur "découverte" et sous couvert de cette annonce bien médiatique, ils ont demandé le concours de la communauté scientifique.

Il y a donc bien un effet d'annonce peu déontologique sur le sujet. A la base ils auraient du chercher la potentielle erreur puis se mettre en contact avec les rares labos/personnes capables de les aider sur ce point ; ET seulement après passer par la case médiatique.

Si par exemple Rufus produit une thèse et qu'il attend d'être devant son jury pour dire qu'il a besoin d'aide pour y voir les hypothétiques erreurs...Il va y avoir un problème^^ et bien c'est pourtant cela qu'ils ont fait à une échelle bien sur beaucoup plus importante.

Il y a aussi des "journalistes scientifiques" qui se comportent comme des paparazzis.
Ils ont appris que le CERN était enceinte, rumeurs (communications entre labos interceptés par des "sources"), secrets (à tenir le temps de vérifications).
Alors comme les peoples, les scientifiques ont décidé de faire une photo officielle du bébé pour couper court.

Et ça recommence *sigh*

Citation :

http://www.europe1.fr/International/15-ans-il-remet-en-cause-Albert-Einstein-1368287/

Citation :

semblaient effectuées une rotation autour d'elle

*effectuer. Une faute dès la première phrase, ils sont très forts... Et puis, les cadors en physique confirmeront (ou pas), mais le fait que des galaxies naines "orbitent" autour d'une plus grosse n'a rien d'anormal... Des galaxies satellites, même, que ça s'appelle.

Je laisserai à Ketheriel la joie et le bonheur de tout expliquer, me contentant de poster une image amusante :

De mieux en mieux :

http://lemonde-educ.blog.lemonde.fr/2013/01/05/fuite-des-cerveaux-le-petit-genie-a-la-une-de-nature-envisage-des-etudes-a-letranger/

"modélisé"

Il a même eu droit au JT... alors que bon, il n'y a pas moins de 17 scientifiques qui ont co-signé l'article et qu'il a essentiellement fait un travail de programmation (même si c'est tout de même étonnant à son âge il faut le reconnaître). C'est cool pour lui c'est sûr, mais restons calmes.
Pour ce qui est des journalistes, l'image de Rufus illustre bien le problème je crois

Vys' > en fait d'après ce que j'ai compris la particularité est apparemment que les galaxies satellites tournent dans un plan, mais d'autres sauront sans doute mieux l'expliquer que moi (je ne vois pas bien en quoi cela remet en cause les théories d'Einstein)

Voilà ce à quoi devraient ressembler les articles à ce sujet : posés, sans fautes, et se foutant totalement du gamin.

Là.

Vyslanté a écrit:

Voilà ce à quoi devraient ressembler les articles à ce sujet : posés, sans fautes, et se foutant totalement du gamin.

Là.

Ciel & Espace a écrit:

Parmi les scientifiques qui signent ce résultat dans la revue Nature, se trouve Neil Ibata, le propre fils du premier auteur. Cette curiosité a été remarquée dans la presse et Internet, parfois avec un enthousiasme excessif. S'il faut certainement saluer la participation d'un lycéen à une recherche de ce niveau (Neil Ibata a contribué au développement d'un code informatique pour l'analyse des vitesses des galaxies), il faut répéter que, non, un ado ne vient pas de remettre en cause les théories d'Einstein... Espérons, pour finir, que d'autres ados (voire pourquoi pas des classes entières ?) aient un jour l'opportunité de cosigner des articles de ce niveau !

Effectivement, ils parlent brièvement de l'anecdote, mais ça se limite à du factuel. On sent au moins la revue sérieuse et pas les blogs sensationnalistes.