Plus rapide que la lumiere.

TrustNo1 a écrit:Je viens de lire cela dans le 20 Minutes pour dire XD !
et oui comme quoi Einstein n'était pas non plus très loing de la vérité 6km/h c'est pas énorme non plus

sidonie a écrit:J'avais lu qu'aller plus vite que la lumière permettait de remonter le temps.

Les aliens viennent-ils donc de notre futur ? sont-ils nous dans le futur ?

sergent garcia a écrit:



C'est pas le contraire ??

Toujours pas de signes du boson de Higgs ni des particules supersymétriques dans les collisions au LHC. Le seul signe potentiel d’une nouvelle physique est pour le moment l’observation de neutrinos apparemment transluminiques avec Opera. Un test avec de nouveaux faisceaux de neutrinos est en cours pour éliminer un maillon faible de la chaine de mesures des physiciens.

Le 23 septembre 2011, les physiciens de la collaboration Opera annonçaient qu’après de multiples vérifications d’erreurs possibles dans leurs instruments ou dans l’interprétation des mesures, il apparaissait que des neutrinos avaient voyagé plus vite que la lumière sur une distance d’environ 730 km entre les accélérateurs du Cern à Genève et un détecteur enfoui sous le Gran Sasso en Italie.

En fait, parmi les 160 membres de la collaboration Opera, certains étaient en désaccord avec cette annonce ainsi qu'avec la publication sur arxiv, la veille, d’un article faisant état de tout le processus de mesure. L'article discutait aussi des éventuels sources d’erreurs systématiques qui auraient pu expliquer l’avance de 60 nanosecondes des neutrinos muoniques par rapport à des photons qui auraient parcouru la même distance en 2,4 millisecondes.

Surtout, le résultat semblait bien peu crédible si on le comparait à un désaccord de ce genre observé en 1987 lors de l’explosion de la supernova SN 1987A, mais bien expliqué dans le cadre de l'astrophysique standard. Si la vitesse de ces neutrinos avait été celle mesurée par Opera, on aurait dû détecter leur arrivée sur Terre plusieurs années avant les photons observés par les télescopes. Or leur avance n'était que de quelques heures. Certes, l’énergie des neutrinos produits au Cern est bien supérieure à celle des neutrinos mesurés provenant de la supernova. On pouvait donc invoquer un effet de variation de la vitesse avec l’énergie des particules, les rendant plus rapides que la lumière qu'à des énergies élevées.

La majorité des théoriciens se sont montrés très sceptiques mais beaucoup n’hésitaient pas simultanément à spéculer sur d’éventuels changements plus ou moins profonds des fondements de la physique et de la cosmologie, au cas où l’effet mesuré soit bel et bien la manifestation d’une nouvelle physique.

Il faudrait peut-être se résoudre à admettre que le groupe de Lorentz, au fondement de la théorie de la relativité restreinte, ne décrit en fait qu’une symétrie approchée de l’espace et du temps. Une telle possibilité a été étudiée à plusieurs reprises et notamment par Sydney Coleman et l’un des pères de la théorie du modèle électrofaible des neutrinos, le prix Nobel Sheldon Glashow.

Celui-ci a d’ailleurs réagi très rapidement aux résultats d’Opera dans un article avec un collègue. Se basant sur des considérations théoriques qu’il avait déjà explorées avec Coleman, Glashow pense que leurs calculs prouvent que si un neutrino allait effectivement plus vite que la lumière, il faudrait tout de même en conclure qu’il devrait rayonner et perdre son énergie sous forme de paires de positron et d’électron, à la façon dont un électron le fait sous forme de photons lorsqu’il se déplace plus vite que la vitesse de la lumière dans un milieu matériel (mais pas dans le vide). Il s’agit donc de l’analogue de l’effet Cerenkov.

Or, ce processus se traduirait par une modification bien particulière de la distribution en énergie des neutrinos détectés au Gran Sasso. Une autre expérience, Icarus, qui se déroule au même endroit, a annoncé les résultats de ses mesures de cette distribution en énergie des neutrinos, au cours du mois dernier justement.

Aucun signe du phénomène prédit par Glashow et son collègue Andrew Cohen. Pour certains, comme le physicien Gilles Cohen-Tannoudji, c’est un argument fort contre l’hypothèse des neutrinos supraluminiques.

Une façon d’y voir plus clair, afin d’éliminer des sources possibles d’erreurs systématiques liées aux instruments, et d’en changer. Mais comme le signale un autre prix Nobel (le découvreur du lepton tau dont l’expérience Opera chassait le neutrino associé), le physicien Martin Perl qui vient de rejoindre la blogosphère, il faudra attendre au moins un an pour cela. Il mentionne ainsi les expériences Minos et T2K, analogues à celle d’Opera.

On aura peut-être une réponse bien avant…

Les chercheurs du Cern sont en effet en train de répondre à une critique souvent émise à l’encontre de leurs mesures du temps de vol des neutrinos muoniques. Ceux-ci sont des paquets produits à partir de la désintégration de particules elles-mêmes créées par des paquets de protons entrant en collision avec une cible en graphite. Chaque impulsion dure environ 10.500 nanosecondes, ce qui est beaucoup si on la compare à l’avance de 60 nanosecondes mesurée pour les neutrinos. Les caractéristiques de cette impulsion ont fait l’objet d’une évaluation statistique et c’est justement là où le problème pourrait se trouver selon certains. Une petite erreur dans l’évaluation des caractéristiques de ces impulsions pourrait expliquer les résultats d’Opera.

C’est pourquoi des impulsions durant seulement de 1 à 2 nanosecondes sont maintenant employées, séparées par 500 nanosecondes. Selon les chercheurs, on devrait ainsi pouvoir relier le temps de vol d’un seul des neutrinos mesurés au Gran Sasso à un seul paquet de protons créé au Cern. Si une erreur systématique sur l’évaluation du temps de vol se trouve à ce niveau, on devrait le savoir très prochainement !

Nouveau test sur les neutrinos : la vitesse de la lumière à nouveau dépassée

Des neutrinos, particules élémentaires de la matière, ont encore semblé plus rapides que la lumière lors de nouveaux tests réalisés sur 730 km entre la Suisse et l'Italie, a indiqué vendredi le Centre national français de la recherche scientifique (CNRS).

Pour tenter d'éliminer une possible source d'erreur lors de la précédente mesure, l'équipe de l'expérience internationale Opéra a utilisé un nouveau faisceau de protons pour produire les neutrinos passe-murailles qui sont envoyés à travers l'écorce terrestre en direction du laboratoire souterrain du Gran Sasso (Italie centrale).

"Avec le nouveau type de faisceau produit par les accélérateurs du Cern (Centre européen de recherches nucléaires), nous avons été capables de mesurer avec précision le temps de vol des neutrinos, en les prenant un par un", explique Dario Autiero, chercheur à l'Institut de physique nucléaire de Lyon (France) et responsable de l'analyse des mesures d'Opéra.

Lors de ce nouveau test entamé fin octobre, vingt neutrinos ont pu être détectés au Gran Sasso. Ces nouvelles mesures "ne changent en rien la conclusion tirée initialement, à savoir que les neutrinos semblent arriver plus vite qu’ils ne le devraient", a précisé le CNRS.

Le 22 septembre, l'équipe Opéra avait annoncé que des neutrinos avaient parcouru les 730 km en dépassant légèrement (de 6 km/s), la vitesse de la lumière dans le vide (près de 300.000 km/s), jusqu'alors considérée comme une "limite infranchissable".

"Les vingt neutrinos que nous avons enregistrés fournissent une précision comparable aux 15.000 autres à partir desquels notre mesure initiale était fondée", a relevé M. Autiero, précisant que l'analyse était cette fois "plus simple".

Les impulsions de protons servant à produire les neutrinos étaient ultracourtes (trois nanosecondes ou milliardièmes de seconde) et espacées chacune de 524 nanosecondes, ce qui a permis d'accroîre la précision des mesures.

Pour M. Autiero, "des examens complémentaires" et des "mesures indépendantes" doivent encore être faits avant que "l'anomalie de temps de vol" des neutrinos, c'est-à-dire leur vitesse supérieure à celle de la lumière dans le vide, puisse "être confirmée ou réfutée".

Si elle était confirmée, cette vitesse supraluminique obligerait à repenser la physique actuelle, y compris la théorie d'Einstein. Incrédules, les chercheurs avaient tenté pendant des mois de vérifier leurs résultats avant de les annoncer en septembre.

L'article de la collaboration Opéra présentant les résultats du nouveau test est accessible vendredi sur le site de prépublication ArXiv.

Le neutrino est très difficile à détecter, car il est dépourvu de charge électrique et traverse généralement la matière sans s'y arrêter.

Neutrinos transluminiques : le coup de froid d'IceCube

Personne n’a encore trouvé d’erreur dans l’analyse des mesures de la collaboration Opera qui avaient conduit à la conclusion que les neutrinos peuvent se déplacer plus vite que la lumière. Mais ces neutrinos transluminiques ne sont pas compatibles avec des variantes du modèle standard, autorisant de légères violations de l’invariance de Lorentz. Après l’expérience Nomad et Icarus, c’est au tour de IceCube de fournir des résultats peu compatibles avec Opera.

Les observations d’Opera, faisant état de neutrinos arrivant avec 60 nanosecondes d’avance sur des photons qui auraient parcouru la même distance entre les accélérateurs du Cern et le détecteur enfoui sous le Gran Sasso en Italie, continuent de défier Einstein. Il est tout aussi vrai qu’il est encore trop tôt pour que s'impose une révision sérieuse des fondations de la théorie de la relativité restreinte. Ainsi, même dans l’hypothèse où ces observations seraient confirmées par une autre expérience, il existe différentes façons de conserver la théorie d’Einstein.

Bien que cette explication ne tienne finalement pas pour diverses raisons, les neutrinos d’Opera auraient pu être des tachyons, c'est-à-dire des particules qui se déplacent toujours plus vite que la lumière. Toute limite ayant deux côtés, de telles particules peuvent exister sans violer l’invariance de Lorentz au cœur de la théorie de la relativité.

On pourrait supposer aussi que la véritable vitesse limite de la théorie de la relativité n’est finalement pas celle de la lumière, sans changer la théorie d’Einstein. Il suffit de modifier les équations de propagation des ondes de manière à avoir diverses vitesses limites pour les particules de forces et de matière. Au final, la vitesse de propagation maximale serait celle des ondes de gravitation, qui serait légèrement supérieure à celle de la lumière et des neutrinos.

Toutefois, depuis longtemps, des physiciens comme Sheldon Glashow et Sidney Coleman ont étudié des variantes du modèle standard autorisant de légères violations de l’invariance de Lorentz, et donc remettant en cause la théorie de la relativité d’Einstein. Ces théories sont effectives, ce qui veut dire qu’elles doivent représenter une approximation générique de théories plus fondamentales. Les conclusions que l’on peut en tirer sont donc plutôt robustes car elles ne dépendent pas vraiment de la forme de ces théories dont la nature exacte doit émerger à très hautes énergie, de la même façon que la forme de l’équation de la mécanique des fluides ne dépend pas de la nature atomique précise du fluide considéré à grande échelle.

Ramanath Cowsik est considéré comme l’un des plus importants pionniers d’une jeune science, celle des astroparticules. Sortie de l’école secondaire à 13 ans et ayant décroché un master à seulement 19 ans, il fut l’un des premiers, au début des années 1970, à proposer que les neutrinos pouvaient être suffisamment massifs pour fermer l’Univers. Plus tard, il explorera la nature de la matière noire sous l’hypothèse qu’il s’agit de neutrinos et plus généralement des wimps. On le crédite même parfois de l’introduction de ce concept en astrophysique.

Autant dire que lorsque Cowisk publie un article sur arxiv avec des collègues, explorant l’hypothèse des neutrinos transluminiques d’Opera, on a tendance à l’écouter attentivement...

Les astrophysiciens se basent sur les mesures concernant les rayons cosmiques obtenues avec le détecteur géant de neutrinos en Antarctique IceCube, qui succède à Amanda.

Les neutrinos d’Opera sont des neutrinos muoniques, c’est-à-dire qu’ils sont produits en même temps que des muons à la suite de la désintégrations de pions eux-mêmes créés par la collision de protons à hautes énergies avec des noyaux d’atomes. Or c’est exactement ce qui se produit à la frontière de l’atmosphère terrestre avec des protons présents dans les rayons cosmiques à des énergies parfois bien plus hautes.

D’après les calculs des chercheurs, si des neutrinos muoniques pouvaient aller plus vite que la lumière, il faudrait en conclure que le temps de désintégration des pions devrait augmenter avec l’énergie des neutrinos muoniques. Comme ceux observés avec IceCube sont parfois 10.000 fois plus énergétiques que ceux d'Opera, cela impliquerait que le temps de désintégration des pions est tellement grand qu’ils traverseraient l’atmosphère sans se désintégrer. Ces neutrinos ne devraient donc pas être observables, à moins de violer non seulement la théorie de la relativité mais aussi les lois de la conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement.

Il faut bien sûr rester très prudent. Au début du XXe siècle, par exemple, des arguments de Lorentz à propos de photographies de lointaines étoiles obtenues derrière des télescopes et qui semblaient incompatibles avec l’hypothèse des quanta de lumière d’Einstein.

Tout de même, il s'agit là d’une troisième expérience dont les résultats ne sont pas compatibles avec l’idée que des neutrinos peuvent se déplacer plus vite que la lumière. Surtout, les mesures se font avec des neutrinos à de très hautes énergies, ce qui rend plus difficile d’admettre que l’on peut réconcilier Opera et toutes les observations standards sur la physique des neutrinos en faisant intervenir des effets transluminiques d’autant plus importants que les neutrinos sont plus énergétiques.

Le mystère d’Opera reste entier…