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Einstein avait prédit, avec la théorie de la relativité restreinte en 1905, que la vitesse de la lumière dans le vide ne pouvait pas être dépassée... Mais des neutrinos, des particules élémentaires produites lors de la fusion ou de la fission des noyaux des atomes, viennent semer le trouble dans cette théorie.

Les neutrinos se déplaceraient plus vite que la lumière, dans le vide, selon les constatations de chercheurs du CNRS[1], après trois années de mesures de très haute précision (de l’ordre de la nano seconde) et des analyses complexes de l’expérience OPERA[2]. Celle-ci consiste à observer des faisceaux de neutrinos, produits par les accélérateurs du CERN[3] à Genève, et à les détecter 730 kilomètres plus loin, dans le laboratoire sous-terrain de Gran Sasso, en ltalie. 15 000 de ces petites particules ont été observées. Les résultats ont été publiés, le 23 septembre 2011 dans la revue ArXiv.

Ce trajet est parcouru par les neutrinos avec une avance de 60 nanosecondes sur les 2,4 millisecondes que la lumière mettrait à effectuer la même distance. Cela signifie que, lorsque les neutrinos arrivent à Gran Sasso, la lumière serait 20 mètres derrière ! Ces résultats demandent encore quelques confirmations, mais les scientifiques qui travaillent sur OPERA sont plutôt confiants dans leurs mesures.

Cette découverte est un vrai bouleversement pour la communauté scientifique qui avait admis qu’il était impossible d’aller plus vite que la lumière dans le vide. Les chercheurs ne donnent pas encore d’explications pour éclaircir ce phénomène.

Plus vite que la lumière ? par CNRS

[1]Centre National de la recherche scientifique
[2]Quatre laboratoires du CNRS sont impliqués dans l’expérience OPERA :
- l’Institut de physique nucléaire de Lyon (CNRS/Université Claude Bernard-Lyon 1),
- l’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (CNRS/Université de Strasbourg),
- le Laboratoire de l’accélérateur linéaire (CNRS/Université Paris-Sud 11) qui a participé jusqu’en 2005,
- le Laboratoire d’Annecy le Vieux de physique des particules (CNRS/Université de Savoie).
[3]Centre Européen de la Recherche Nucléaire

Pour en savoir plus :

"Retour sur les neutrinos plus rapides que la lumière" : interview de Jacques Marteau, physicien expérimentateur et membre de la collaboration OPERA. Une vidéo d’Universcience 2011 (7 min.).

Une conférence sur l’astronomie des neutrinos, par Hubert Reeves, Science.gouv.fr, le 15 fevrier 2011

Les yeux d’Antares, premier télescope sous-marin chargé d’étudier les neutrinos cosmiques de très haute énergie, science.gouv.fr, le 10 mars 2009

Des neutrinos de basse énergie observés sous terre, Science.gouv.fr, le 12 septembre 2007

Expérience OPERA : le "voyage intérieur" des neutrinos, science.gouv.fr, le 13 septembre 2006

Crédits photographiques :

• Laboratoire de Gran Sasso (INFN). Détecteur de l’expérience OPERA de 1 800 tonnes, CNRS Photothèque/IPNL / ILLE, Bernard
• Schéma du faisceau de neutrinos CNGS entre le CERN et Gran Sasso, CNRS Photothèque / FADAY, Jean-Marc