Neutrinogate

C’est la déferlante depuis un tweet (!) de l’agence Reuters : les chercheurs du projet OPERA au CERN ont mesuré des neutrinos allant plus vite que la lumière. Tous les media internationaux ont quasi-immédiatement embrayé, transformant la nouvelle en fait scientifique avéré renversant l' »icône Einstein » ( qui illustre la plupart des articles sur le sujet, cf Le Figaro, Libe, Le Monde). Alors, est-ce la fin de la relativité ? Petite FAQ.

D’abord question de base : qu’est-ce qu’un neutrino ?

L’histoire scientifique du neutrino est déjà longue et parsemée de nombreux écueils scientifiques. C’est en 1930 que Pauli postule son existence. Certaines désintégrations nucléaires ne donnaient alors pas autant d’énergie qu’attendu. Or le bon principe universel de Lavoisier, « rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » s’applique aussi à la physique des particules; d’où l’idée de Pauli de proposer que l’énergie manquante est peut-être émise sous la forme d’une particule dont on ne connaît pas encore l’existence.

Ce n’est qu’en 1956 que l’existence du neutrino est démontrée pour la première fois expérimentalement. 26 ans, cela peut paraître long, mais il faut dire que le neutrino est un sacré galopin : il n’interagit quasiment pas avec la matière, ce qui rend sa détection difficile. Une image parlante tirée de wikipedia :

Il faudrait une épaisseur d’une année-lumière de plomb pour arrêter la moitié des neutrinos de passage.

Il faut donc des détecteurs énormes pour observer des neutrinos expérimentalement, ce qui fait que les neutrinos restent des particules assez mystérieuses, même aujourd’hui.

L’expérience OPERA dont on parle depuis quelques jours vise précisément à mieux caractériser les propriétés des neutrinos, et notamment ce qu’on appelle les oscillations de saveurs. Il existe en effet trois types (« saveurs ») de neutrinos : les neutrinos électroniques, muoniques et tauiques. Or, un neutrino typiquement émis dans une réaction nucléaire est en réalité une superposition quantique de ces trois neutrinos (oui, comme dans le chat de Schrodinger). Quand on observe un neutrino, réduction du paquet d’ondes oblige, on n’observe qu’un des trois types de neutrinos.

Le problème est que les trois types de neutrinos ont des vitesses de propagation différente. Du coup, notre neutrino de Schrodinger, en fonction de l’endroit où on l’observe, va avoir une probabilité plus ou moins grande d’être mort ou vivant (ou plutôt électronique, muonique et tauique). D’un point de vue expérimental, on va donc observer plus ou moins de neutrinos d’un type en fonction de la distance à la source d’émission des neutrinos : c’est pour cela qu’on a le sentiment que la saveur du neutrino « oscille ».

Le but premier d’OPERA, donc, est de caractériser ces oscillations. On envoie un faisceau de neutrinos bien caractérisé depuis le Mont Blanc, on se met à Gran Sasso pour mesurer les propriétés des neutrinos qui ont traversé en ligne droite l’écorce terrestre (puisqu’ils n’interagissent pas avec la matière de toutes façons).

Expérience OPERA

Avant toute expérience précise, on calibre, on mesure et soudain …

… Damned, mes neutrinos ont l’air de voyager plus vite que la lumière !

Voilà donc la nouvelle.

Entre 2009 et 2011, les chercheurs font des tas de mesures. On sait mesurer la distance parcourue à 20 cm près, tenant compte de la dérive des continents grâce à un GPS (on y reviendra). Le temps de propagation du faisceau à 10 nanosecondes près. Et on trouve que le neutrino semble avoir mis 60 nanosecondes de moins que la distance qu’aurait mise un photon – dommage que celui-ci ne traverse pas aussi facilement l’écorce terrestre, on aurait pu faire une course .

Les chercheurs cherchent des mois l’erreur, la faille … Et ne trouvent rien. Ils décident donc de partager leur observation avec le reste du monde, sur l’arXiv, le site de dépôt des articles de physique, dans un article au titre sobre et factuel :

Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector

in the CNGS beam

L’annonce fuite avant même que l’article n’ait été déposé, et Einstein, ce loser, se retrouve en photo dans tous les articles .

Alors, il a tort ou pas Einstein ?

Une bonne fois pour toute, non, Einstein n’a pas tort.

Rappelons-le, la théorie de la relativité d’Einstein est l’une des mieux vérifiée. A titre d’exemple, l’an dernier, l’effet de ralentissement du temps sous l’influence de la gravité prédit par la théorie a été vérifié expérimentalement avec une précision extraordinaire de moins de 0.0000007 % . Et si les chercheurs d’OPERA pensaient différemment, ils n’auraient pas utilisé le GPS pour mesurer la distance parcourue par le faisceau, puisque, rappelons-le, sans relativité, il n’y a pas de GPS.

Bref, même dans l’hypothèse improbable où ces mesures se confirmaient, les bases de la théorie de la relativité resteraient car cette théorie marche dans tous les cas existants jusque maintenant, tout simplement; on assisterait probablement à une extension de la théorie existante (tout comme la relativité elle-même était une extension de la théorie de Newton). Il n’y aura pas de table rase sur le mode « Einstein avait tort », seulement des extensions de la théorie, normales lorsque l’on touche à de nouvelles frontières expérimentales . Et les physiciens ont à peu près autant d’imagination scientifique que les psychologues évolutionnistes pour expliquer leurs observations rétrospectivement, on voit par exemple déjà les idées de dimensions supplémentaires surgir dans les articles de journaux.

Mais la réalité, c’est qu’avant de s’exciter, il faut regarder froidement ces résultats à l’aune des résultats expérimentaux passés . Et c’est principalement là que le bât blesse : l’immense majorité des expériences connues sont compatibles avec la relativité restreinte, y compris pour les neutrinos. L’exemple qui revient souvent ces temps-ci est l’expérience naturelle de la supernova 1987A. Une supernova est une explosion d’étoile consécutive à un effondrement gravitationnel, qui crache énormément de neutrinos. Peu après l’effondrement, des réactions de fusions entraînent l’explosion nova et donnent lieu à une émission de lumière très intense. En 1987, donc, les observatoires terrestres ont eu l’immense chance d’attraper par hasard une supernova en direct. Ils ont d’abord détecté un afflux énorme de neutrinos venant de l’étoile Sanduleak -69° 202a, étoile qui, 3h après, explosa en supernova, la première visible à l’oeil nu depuis 1604. Cet écart de 3h est conforme à la théorie, qui prévoit un petit délai entre l’émission de neutrinos dus à l’effondrement et l’émission de la lumière due à l’onde de choc de l’explosion arrivant à la surface et explosant l’étoile de l’intérieur. Si les neutrinos voyageaient plus vite que la lumière conformément à l’observation d’OPERA, compte-tenu de la distance énorme entre l’étoile et la terre, ils auraient dû arriver des années avant la lumière de la supernova.

Bref, à ce stade, il faut raison garder et juste se contenter de dire qu’il y a quelque chose qu’on ne comprend pas. Ce petit quelque chose est peut-être de la physique, mais ce peut-être aussi une erreur bête quelque part (un bug dans un programme ?) ou une erreur plus subtile qu’on finira par découvrir après réflexion. Et on ne saura qu’en confirmant expérimentalement ailleurs.

Que révèle cette histoire ?

Que décidément, la temporalité et la dynamique lente propre à la science n’est pas vraiment compatible avec la dynamique médiatique. La science fonctionne sur des échelles de temps très longues : entre le début d’un projet et sa publication, il peut se passer des années. Si un nouveau phénomène surprenant est découvert, il faut encore des années supplémentaires voire des décennies pour qu’il soit confirmé, soit jugé intéressant et nouveau, et rentre dans le corpus de la science officielle validée. En fait, on pourrait presque dire que l’actualité scientifique n’existe pas : une découverte mettant des années à se décanter, nos échelles d’attention médiatique courtes sont totalement incapables d’appréhender son évolution. Ce qui existe en revanche, c’est une actualité des publications scientifiques, au rituel plus adapté à notre soif de nouveautés extraordinaires quotidiennes. Les revues scientifiques et les institutions jouent sur cette ambiguité : embargo avant publication, conférences de presse sont un moyen de « concentrer » dans le temps la science, qui en réalité, est un processus long, lent, et très dilué.

Ici, très clairement, les media ont cherché à court-circuiter encore davantage cette maturation scientifique lente. D’abord, l’information a fuité avant même le dépôt de l’article sur l’arXiv. L’article lui-même n’a pas été revu par les pairs, l’arXiv n’étant qu’un dépôt; il se revendique plutôt comme un fait troublant sur une grosse expérience internationale qu’il faut comprendre pour que la science continue, d’où la publication. Même si c’est peu probable à ce stade compte tenu de l’énormité prise par cette affaire et de la crédibilité du CERN, on ne peut pas exclure qu’il y a ait une faille dans l’article lui-même, qui serait détectée par l’oeil laser d’un expert. Même s’il n’y a pas d’erreur dans l’article, il est possible que les résultats ne puissent être reproduits ailleurs, ce qui signifierait tout simplement qu’il y avait une erreur indétectable dans l’expérience.

On a également eu l’impression d’une surenchère terrible entre les media. Tout d’un coup, l’histoire s’est répandue comme une traînée de poudre, on a eu l’impression que tous les journaux ont voulu très vite sortir un article sur cette histoire. Trois conséquences naturelles : absence de mise en contexte, excès de sensationnalisme et utilisation de clichés quasi identiques d’un media à l’autre. Nature est le seul media ayant évoqué les expériences type supernova pour nuancer les résultats Ajout 25 Septembre : on me signale que S. Huet avait fait de même dans son chat et son article dès vendredi, et le Monde du week-end en a fait autant. Partout, on nous dit qu’Einstein, l’icône de la science, serait déboulonné. C’est l’emploi récurrent du mème « untel a tort », personnalisation outrancière de la science qui correspond à cette image de la science par « coup d’éclat » qui n’a rien à voir avec la vraie science de long terme évoquée plus haut. Le paradoxe est d’autant plus grand que l’expérience OPERA s’est justement étalée sur 3 ans et que l’article en question est bien évidemment co-signé par une pléthore d’auteurs.

Bref, la science avance, et les media traditionnels semblent (re)tomber dans des travers vraiment néfastes pour l’image de la science même. Ce qui est effrayant est de les voir s’y précipiter comme un seul homme sous la pression de la compétition médiatique; sur le sujet les twittosphères et blogosphères scientifiques m’ont paru bien supérieures (pour moi aussi, terminer sur un cliché).

[Et je déplore aussi, pour moi y compris, que tout l’agenda de la discussion scientifique dans la cité soit dicté par ce genre d’événements]

Ajout 8h50 : le monde du jour est bien meilleur (bravo David !)

39 réflexions au sujet de « Neutrinogate »

  1. est-ce qu’il ne suffit pas d’écrire c (vitesse limite) = vitesse des neutrinos dans les équations d’Einstein, et ça donne juste une toute petite masse au photon (et du coup la masse noire, c’est la lumière…)

  2. Bref, encore faut-il s’assurer que la doit soit en or avant de proposer des explications (Fontenelle, 1687, ca ne nous rajeunit pas).

  3. @VF: sauf que la supernova montre que (au moins dans le vide) les neutrinos se déplacent à la même vitesse que les photons. Pour expliquer l’expérience OPERA, il faut supposer que les neutrinos vont plus vite que les photons, mais seulement dans le roc, pas dans le vide. Ça commence à être compliqué…

    @Dr V: vous voulez dire la « dent », non ?

  4. Je suis assez d’accord avec votre article, le travail scientifique n’est pas adapté au « 24-hours cycle news » cependant ne peut on pas aussi y voir un amateurisme de la communauté scientifique en terme de communication au grand publique. On peut regretter la rapidité des médias tant qu’on veut ça ne changera rien. Ne pourrait-on pas utiliser ce « buzz » pour promouvoir la science? Exploiter cette tribune pour vulgariser la science? Il y a quand même un point positif dans cette histoire c’est l’intérêt du grand publique pour la science (numéro un des article commenté sur lemonde.fr), il serait dommage de rester « fermé » en râlant parce que les gens n’y comprennent rien. Le CERN n’a-t-il pas un attaché de presse, un service « public relation » professionnel? Les scientifiques ne sont pas compétant pour cela et ce n’est pas leur boulot, mais une institution comme le CERN devrait pouvoir gérer sa communication en donnant des informations clair d’une seul voix, en relativisant certaines déclarations et en vulgarisant un maximum. Le risque c’est qu’on accuse alors les scientifiques d’avoir une police de la pensée, mais c’est un peut déjà le cas de tout façon.

  5. Vous y allez quand même un peu fort : « les media ont cherché à court-circuiter… ».

    Mais d’une certaine façon le métier de base des médias est de « court-circuiter » c’est à dire de porter dans la sphère publique des éléments qui, sans leur intervention, ne l’aurait pas atteinte ou pas avec ce niveau de précocité.

    A un métier dont le propre est donc de raccourcir le délai d’émergence générale de certains faits, ou simplement de permettre leur émergence (qui n’est, dans bien des cas absolument pas assurée d’où des « révélations »…) vous reprochez donc de s’exercer de façon tout à fait claire : chercher puis diffuser ce qui sera considéré comme de « l’information ».

    Vous y allez également un peu fort en ce qui concerne la nature de l’information qui a justifié votre article, par ailleurs tout à fait intéressant.

    Car dans l’esprit du public (tous publics confondus) il était très généralement admis que les vitesses supra luminiques devaient être exclues de nos perspectives hormis dans la SF.

    Or nous apprenons qu’une particule irait (peut-être) plus vite que la lumière : si ce n’est pas d’une certaine façon « révolutionnaire » pour l’esprit commun…

    Il faudrait que cette information demeure « confidentielle » dans la sphère des spécialistes car elle ne serait pas validée de façon certaine ?

    Vous déniez donc à tout un chacun le droit de savoir qu’une découverte majeure vient d’être faite au cours d’une expérience financée… par tout un chacun me semble-t-il (sur fonds publics) ?

    Il devrait par conséquent, selon vous, exister une science bien calfeutrée dans une tour d’ivoire bien hermétique et déliverait ses « vérités » quant elle les estimerait « définitivement acquises » et incontestables ad vitam aeternam ?

    Mais nous serons un certain nombre à ne pas accepter un tel schéma qui ferait de la sphère scientifique un monde à part dissimulé à tout regard « non autorisé » !

    Souvenez-vous de cette affaire relative aux études sur les évolutions du climat, il y a peu, en partie basée sur le fait que des sources, mais aussi des échanges entre scientifiques, étaient demeurés « secrets » puis les propos ont été étalés au grand jour, les sources ont fini par devenir plus accessibles, ce qui a permis de démontrer qu’il n’y avait finalement aucune « falsification », aucun complot…

    Eh bien oui, aucun domaine ne doit échapper à l’examen de tous (et de ce point de vue le Net a apporté beaucoup), même si les « informations » diffusées sont présentées de façon plus ou moins critiquable.

    Cette mise sur la place publique présentant une foule de versions, des plus « sérieuses » aux plus farfelues (dans l’exposition des « faits » comme dans les commentaires) est très intéressante : elle suscite le débat.

    Un débat qui permettra probablement une certaine sédimentation : petit à petit le farfelu se rangera pour la plupart dans la case « farfelu » (et tombera vite aux oubliettes) et les aspects les plus « orthodoxes » d’un point de vue scientifique tiendront le haut du pavé.

    Donc ça vit, tout cela, et c’est une très bonne chose !

    Un débat par ailleurs qui rappelle à qui l’oublierait (il y en a) que la « science » existe et vit, que les expériences qui pourraient apparaître à certains comme « inutiles » (on entend cela aussi) ne le sont en fait pas tant et vous rappelez à juste titre que sans la relativité (et ce qu’elle a pu « couter » depuis qu’on l’étudie et qu’on lui consacre donc des fonds publics) il n’y aurait pas de GPS.

    Il y a donc probablement dans la révélation de ces neutrinos peut-être supra luminiques une portée pédagogique à ne pas négliger !

  6. @ VF : je me suis dit la même chose quand j’ai entendu la nouvelle, mais comme le dit N Holzschuh, ça ne colle pas avec la supernova.

    @docfab et jcm : je vais préciser.

    Je ne reproche pas aux media d’en avoir parlé. Je reproche aux media d’avoir torché des articles en une heure sans aucune nuance, bourrés de clichés, ne remettant pas de contexte. Avec le côté « Einstein a tort » comme si c’était desormais un fait. Alors que dans les faits, on n’a ici que des résultats troublants sur une seule manip. A reproduire, à confirmer. On verra ensuite …

    Sinon, oui, il y a une police de la pensée en science, ça s’appelle la revue par les pairs ;).

    @jcm : le papier est sorti sur la sphère publique, puisqu’il est sur l’arXiv. Que les media le répercutent et en parlent, parce qu’effectivement ça peut intéresser les gens, OK, c’est tout à fait normal. Qu’ils disent que la relativité s’écroule d’un coup, non seulement, c’est de la desinformation, mais ça donne une image totalement fausse de la science et des découvertes scientifiques (les théories de ce type ne s’écroulent jamais, elles s’amendent et se complexifient comme je le dis dans le billet)

  7. Hum, ça dépend de l’indice du matériau pour le neutrino (indice négatif?), sauf à considérer la croûte terrestre comme « du vide »; mais je suppose que les spécialistes ont réfléchi à tout ça.

  8. @ Tom Roud

    Vous me rassurez.

    Donc pas question pour vous, peut-être, de cloitrer la science.

    Vos observations sur les contenus des articles : en effet il y a matière à critiques mais le phénomène des interprétations douteuses et des conclusions bâclées peut être constaté dans tous les domaines, probablement sans exceptions.

    Cependant l’ensemble des ces « papiers » place pour un moment « la science » en tête de gondole (ce qui n’est pas toujours le cas) et en rappelle quand même dans bien des articles des aspects intéressants (qui atteindront des personnes qui ne suivent pas de près ce type d’actualité) : un aspect positif.

    Clichés, inexactitudes, image faussée de la science : c’est l’occasion pour des personnes comme vous (et probablement bien d’autres) d’exposer des points de vue intéressants, différents, que l’on espère plus représentatifs de ce qu’est « la science ».

    Ces réactions contrebalancent plus ou moins efficacement (saurez-vous convaincre, expliquer à la portée de chacun, serez-vous largement lu…?) ce qu’il y a pu avoir d’erroné, et le temps se chargera du reste : cela fait partie de la vie et l’ensemble de ce mouvement, aussi chaotique fût-il, démontre que « la science » vit et intéresse.

    Enfin la question est de nouveau posée : comment diffuser de la façon la plus sensée des phénomènes propres à la science (expériences, réussies ou non, résultats et leurs implications…) ?

    Comment en somme rapprocher « la science » du quotidien de chacun afin que, en quelque sorte, chacun puisse avoir une idée un peu plus précise de certains modes de fonctionnement de notre monde, où comment il pourrait peut-être fonctionner différemment ?

    A ce titre il y avait une émission intéressante hier soir sur Arte (http://videos.arte.tv/fr/videos/guerriers_en_graines-4112204.html) où l’on pouvait bien constater le fossé entre diverses approches et diverses personnes (notamment la « patronne du CIMMYT http://www.cimmyt.org/) et des cultivateurs qui semblaient avoir quelques difficultés à comprendre et accepter ses travaux qui, pourtant, produisent des résultats qui leurs sont très favorables.

    Oui décidément il est très positif qu’il soit question de la science et « dites du bien, dites du mal… mais dites ! » (de façon à ce que le débat puisse exister).

  9. @ Tom^2 :

    je suis d’accord que les articles de ce matin dans le monde sont beaucoup mieux (et j’ai d’ailleurs updaté mon billet pour le signaler). Mais la première fournée globale, en tous cas dans les media francos, était catastrophique. Et ce que fait le Monde, media écrit, France Inter, par exemple, n’est pas revenu dessus.

  10. Bien dit…

    100% d’accord.

    L’argument emprunté aux débats Strauss-Khanesques de cet été médiatique de diffférence de temporalité entre la justice et les médias me semble un bon atout de votre démonstration.

    Il ne reste plus qu’à appliquer le même argument de différence entre le temps médiatique et scientifique pour d’autre sujets, par exemple et au hasard, celui du réchauffement climatique ou de la biodiversité et on avancera beaucoup dans la compréhension de l’esprit scientifique dans le grand public.

    Merci de continuer dans la même veine. 😉

  11. C’est amusant parce que tout le monde disserte sans avoir la moindre idée de la manière dont on peut observer une aberration de 60 nanosecondes, et en disposant d’un bagage mathématique forcément insuffisant pour ces questions…

    Je trouve intéressant dans la réaction médiatique et populaire ce que ça trahit comme envie qu’une chose neuve se passe, que les certitudes volent en éclat. Si la physique n’est pas si sûre d’elle, alors ça veut peut-être dire que des choses surprenantes sont possibles, que le futur n’est pas bouché (et resurgissent les multivers, le voyage temporel ou intergalactique,…). L’espoir, quoi ! On en a besoin, je suppose.

  12. @ Jean-no : tu proposes une vision optimiste des choses.

    Voici une vision pessimiste : on n’aime rien de moins que contester l’autorité, surtout l’autorité scientifique, qui n’hésite pas, le cas échéant, à nous imposer des contraintes auxquelles on aimerait échapper (climat, enseignement de l’évolution et du concept de genre à l’école, etc…). Tout ce qui peut donc miner l’autorité scientifique est bon à prendre et immédiatement populaire. Et la prochaine fois qu’on utilisera un argument scientifique dans le débat public, on te dira qu’au bout du compte, si même Einstein a tort, c’est qu’on n’est sûr de rien et qu’il ne faut surtout pas bouger.

  13. Ping : Pauli effect? « Hady Ba's weblog

  14. Ping : Pauli effect? « Hady Ba's weblog

  15. Ping : Pauli effect? « Hady Ba's weblog

  16. @Tom : en même temps les scientifiques ont une part de responsabilité non-négligeable.

    J’ai vu Claude Allègre hier à la télé, dans « salut les terriens », émission d’Ardisson. Il était venu parler économie de l’euro, ce qui n’est pas son sujet d’expertise mais bon, il ne s’est pas réclamé de son autorité scientifique. Arrive Charlotte Valandrey, actrice à qui on a implanté un cœur tout neuf et qui a l’impression de faire les rêves de la personne dont elle a hérité l’organe. On demande son avis à Allègre mais en commençant par « vous qui êtes un immense scientifique, de l’académie des sciences, etc., qu’en pensez vous ? ». Si Allègre avait été honnête il aurait commencé par « Je peux donner mon avis mais je ne suis pas neurologue, juste géochimiste » (métier dont le débouché principal, dans le privé, doit être la recherche de pétrole, de charbon et d’uranium, non ? Il ne s’en vante pas quand il part en croisade contre ceux qui s’inquiètent des rejets de gaz à effet de serre dans l’atmosphère). Je sais qu’on n’a pas toujours la présence d’esprit de faire ça mais il faut savoir être humble face à l’autorité scientifique.

    Il n’a pas dit de bêtises je pense, même si ce n’était pas 100% clair, mais peu importe, la légitimité du scientifique vient de ce qu’il sait d’où il parle, qu’il sait sur quelle littérature savante et sur quelles expériences il s’appuie. Et peu importe que le public ne le comprenne pas, il faut le lui rappeler sans cesse.

  17. @Roud : oui mais bon c’est lui qui passe à la télé 🙂

    Et par ailleurs je suppose qu’il est effectivement une pointure dans son domaine… ?

  18. Allègre : j’ai souvenir d’un article de lui dans La Recherche des années… 80 ? sur la croissance dendritique de je ne sais plus quel minéral dans je ne sais plus quelles conditions, et qui semblait tenir la route.

    Mais il a voulu se mêler de tout probablement sans étudier suffisamment les domaines en cause et en privilégiant ce qu’il pouvait croire (ses convictions qui, comme bien des convictions, reposent souvent sur des approches qui n’ont pas grand chose de scientifique).

    Le problème, comme le note Jean-no, est qu’on le voit souvent dans la lucarne…

    Et je ne suis pas bien certain qu’il serve vraiment la science… mais il est « médiatique » : en vérité que lui trouvent-ils de si… c’est pour moi un mystère !

    De « comment diffuser la science » on passe à « qui, pour diffuser la science » ?

    Ah, j’oubliais les frères B…

  19. Le New Scientist avait lui aussi fait allusion à la supernova dès le 23 (http://www.newscientist.com/article/dn20957-dimensionhop-may-allow-neutrinos-to-cheat-light-speed.html). Ce physicien (http://neutrinoscience.blogspot.com/2011/09/arriving-fashionable-late-for-party.html) pourrait être le premier à avoir offert un calcul détaillé, et c’était aussi le 23, encore que l’astronome américain Phil Platt avait aussi souligné ce fait dès l’après-midi du 22. En fait, il semblerait que les journalistes et blogueurs anglophones ont été beaucoup plus nombreux et plus rapides à mettre des bémols que les francophones.

  20. Pardonnez l’intrusion d’ un candide, peut être quelqu’un pourrait éclairer ma lanterne…

    Sauf erreur, Einstein a bien théorisé qu’une particule se déplaçait plus vite que la lumière, la preuve sa fameuse équation E=Mc2 prévoit un déplacement au carré de la vitesse luminique…

    Il semble donc que si l’ expérience Opera devait se confirmer, Einstein en sortirait plutôt renforcé…

    Reste à savoir si les collisions du Cern donneront l’autre partie de l’équation ré-unificatrice… 2MxC=E…

    La mutation de la masse en énergie au niveau quantique expliquerait la masse manquante universelle…

    Avouez que 2Mc=E=Mc2…celà aurait de la gueule non…Qu’en pensez vous ?…

  21. Article très intéressant, mais je m’étonnes de certaines explications.

    L’article indique que les neutrinos ont plusieurs formes et plusieurs vitesse de propagation.

    Puis on parle de l’explosion d’une super nova où on a détecté un flux de neutrino 3h avant et pas plus tôt pour démontrer que les neutrinos vont pas plus vite.

    Mais qui surveillait 3 ans auparavant cet endroit dans le ciel pour voir s’il y aurait un type de neutrino à arriver d’une région où on observerait visuellement une explosion de supernova 3 ans plus tard ?

  22. A Tom²

    L’article du Monde que vous mentionnez entre dans les mêmes travers que nombre d’autres. Je cite : « L’enjeu est de taille : si les résultats de ces travaux sont confirmés, ils mettront à bas la théorie classique de la relativité restreinte d’Albert Einstein, loi centrale de la physique depuis 1905. »

    Bang ! Bah non, espèce d’idiot ! Ça ne la mettra pas à bas. Ce n’est pas parce qu’on a fait une expérience qui semble aller à contresens de la théorie de la relativité restreinte que ça invalide les milliers et les milliers d’expériences passées qui avaient confirmé cette même théorie. On va peut-être être obligé de « dépasser » cette théorie, de « formuler une théorie plus générale qui englobe la relativité restreinte tout en décrivant correctement cette nouvelle expérience », OK, mais ça, ça ne s’appelle pas « mettre à bas ». Ça s’appelle juste « progresser dans la connaissance ».

    Ce que je trouve le plus drôle dans toute cette histoire, c’est que, comme l’a rappelé TomRoud dans son billet, si la relativité était fausse, l’expérience elle-même n’aurait jamais pu avoir lieu, puisqu’elle dépend directement du bon fonctionnement du système de localisation GPS (et sans relativité, pas de GPS qui tienne !)

  23. @ Angelini Jean-claude

    « Sauf erreur, Einstein a bien théorisé qu’une particule se déplaçait plus vite que la lumière, la preuve sa fameuse équation E=Mc2 prévoit un déplacement au carré de la vitesse luminique… »

    Ben… vous faites erreur. Dans l’équation E=mc², E est une énergie, pas une vitesse. Une énergie se mesure en joules, ou dans n’importe quel multiple de cette unité, comme le kW.h, le petajoule, la tonne-équivalent-pétrole, l’électron-volt, la kilocalorie, … Une vitesse se mesure quant à elle en mètres par seconde (m/s), ou dans n’importe quel multiple de cette unité, comme le kilomètre par heure (km/h) ou la fraction de c (c’est-à-dire de la vitesse de la lumière dans le vide) par exemple.

    L’équation E=mc², sans doute la plus célèbre d’Einstein, ne dit rien d’autre que : l’énergie (de masse) d’un objet est égale au carré de la vitesse de la lumière dans le vide, multiplié par la masse de cet objet. Notez qu’au passage, la vitesse de l’objet lui-même n’apparait nulle part dans cette formule. On n’y parle que de la vitesse de la lumière dans le vide. Donc vous ne pouvez faire aucune hypothèse sur la vitesse de l’objet à partir de cette formule-là.

    Si vous voulez trouver l’énergie lié au déplacement d’un objet (c’est-à-dire l’énergie cinétique de cet objet), c’est une autre formule de la théorie de la relativité qu’il faut utiliser : E = 1 / ((1 – v²/c²) ^ 0,5) * m c² . Formule un chouïa plus compliquée, vous l’admettrez… Mais qui peut s’analyser comme suit :

    (1) plus la vitesse v de l’objet se rapproche de la vitesse c de la lumière dans le vide, plus le coefficient multiplicatif de mc² devient grand. Quand v tend vers c, l’énergie cinétique E tend vers l’infini (positif).

    (2) si la vitesse v de l’objet dépasse la vitesse c de la lumière dans le vide, alors v/c devient plus grand que 1, et v²/c² aussi. Donc 1 – v²/c² devient négatif. Et quand on calcule la racine carrée d’un nombre négatif (qui correspond à la mise à la puissance 1/2=0,5), on obtient un nombre imaginaire… pour une grandeur E (l’énergie) qui doit impérativement rester réelle. D’où l’impossibilité (théorique) que v dépasse c. Si on veut que ça devienne possible, il va falloir modifier cette formule de l’énergie cinétique des particules relativistes… tout en s’assurant qu’elle reste une excessivement bonne approximation dans tous les cas que nous avons expérimenté jusqu’à présent !

  24. @chevket

    Il y a beaucoup, mais alors beaucoup d’observatoires de par le monde qui scrute le ciel 24h/24 dans toutes les directions possibles.

    Une supernova ne dure pas 10 secondes, et ce n’est pas vraiment très discret comme phénomène. Une fois repérée, vous pouvez être sûr que tous les instruments optiques seront tournés dans cette direction pour mesurer tout ce qui peut l’être.

    J’ai bien dit optique, parce qu’on parle uniquement des photons ici. Pour les neutrinos, c’est encore plus simple, il n’y a même pas besoin de surveiller quoi que soit, puisqu’ils traversent tout. On les détecte grâce à de grosse cuves d’eau. Lorsqu’un neutrino passe dedans, et est suffisamment près d’un proton, les deux vont interagir, et c’est les résidus de cette interaction qui sont détectés.

    Je rajoute le lien Wikipedia vers la supernova en question : http://fr.wikipedia.org/wiki/SN_1987A

    Donc, le jour ou la supernova a été vu par les observatoires, les expériences de neutrino en marche ont naturellement détecté des flux de neutrinos plus importants et plus énergétiques que ceux émis par le soleil par exemple.

    Après il reste juste à comparer les mesures entre neutrinos et photons !

  25. Juste un mot sur l’argument de la supernova : ce possible contre-exemple a bien été mentionné dans la publi de la collaboration OPERA, le contraire eut été étonnant de leur part !

    Seul détail qui compte : les neutrinos de la supernova ont une énergie de 10 MeV, et ceux de l’expérience OPERA de 17 GeV.

    Les neutrinos de Gran Sasso sont donc 1000 fois plus énergétiques que ceux de la supernova. On peut imaginer que ce facteur 1000 en énergie puisse changer légèrement la physique en jeu.

    Ca ne prouve pas absolument pas qu’OPERA a raison, mais ça montre qu’il n’y a pas une contradiction flagrante et évidente entre le résultat d’OPERA et les supernovae.

  26. @HollyDays

    Merci d’avoir répondu à l’appel…Permettez moi de continuer à comprendre…

    « Notez qu’au passage, la vitesse de l’objet lui même, n’apparaît nulle part dans cette formule »…

    Je ne suis pas tout à fait d’accord, car l’équation la plus célèbre d’Einstein dit autre chose d’essentiel…Toute Matière est Energie et réciproquement…

    A quoi est due la transformation chimique sinon a la vitesse ?…

    C’est une combinaison Masse/Vitesse qui détermine la matière ou l’énergie et l’objet n’apparaît nulle part dans la formule, parce qu’il est supposé être partout…

    Je m’explique…

    Toute particule dépassant la vitesse luminique devient de facto invisible…mais invisible ne veut pas dire absente, cela veut dire de masse « étherique », (le fameux vide qui n’est pas vide)…

    Sans être dans le cerveau d’Einstein, sa Théorie implique qu’une masse mue à la vitesse supra luminique se transforme en Energie…non visible…C’est à dire une Energie informationnelle appelée communément « Éther » ou « Matière noire »…

    Mais peut être que je me trompe encore…en tout cas encore merci pour vos explications techniques…

    JCA

  27. Bonjour,

    Votre article est très intéressant mais je vous trouve très râleur sur ce coup-là.

    D’une part, « Einstein avait tort » n’est pas une phrase si grave : d’abord parce que tout le monde sait que les titres sont fait pour « accrocher », pas pour donner l’information nuancée et précise qui les suit ; et ensuite parce que réduire comme vous le faites le passage de Newton à Einstein à une « extension » de la physique classique, c’est un peu exagéré dans l’autre sens… Des « extensions » dans ce genre-là (qui obligent à tout re-concevoir de fond en comble), on n’en voit pas tous les jours.

    D’autre part, certes les gens vont se mettre à dire des conneries. Mais ce n’est pas nouveau, et on peut même se dire : au moins ils vont arrêter de dire des conneries sur DSK et en dire sur les neutrinos, la vitesse de la lumière, la physique quantique, etc. On peut espérer qu’en quelques jours, des centaines de gens se sont frottés à la physique contemporaine… ce qui n’arrive pas très souvent.

  28. @ Caillou

    « D’autre part, certes les gens vont se mettre à dire des conneries. »

    Mais non mais non !

    En fait certains neutrinos émis dans certaines conditions deviennent des tachyons dopés, dont la masse croît légèrement en fonction de l’accroissement de leur vitesse et là…

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  30. @chevket

    je me suis fais exactement la même réflexion

    le problème, c’est que les neutrinos « tachyoniques »

    – en supposant leur vitesse identique à celle estimée par OPERA et

    que la distance de la supernova soit précise, ce qui est loin d’être le cas –

    auraient dû arriver vers le mois de mars 1983

    or le détecteur le + précis (japonais) est entré en service en avril 83

    et quid de la disponibilité réelle à cette époque des 2 autres détecteurs

    (américain et soviétique) ?

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  32. @ Angelini Jean-claude

    « Toute Matière est Energie et réciproquement…

    A quoi est due la transformation chimique sinon a la vitesse ?… »

    La réponse se trouve dans mon précédent message : c’est de « l’énergie de masse ». Et ici, dans votre seconde phrase, vous faites encore plusieurs confusions.

    « Toute matière est énergie et réciproquement ». Non. Toute matière n’est pas énergie : toute matière peut se transformer intégralement en énergie, et inversement. Il n’y a pas égalité, mais *équivalence* entre matière et énergie (ce sont les mots mêmes d’Einstein). Ces deux mots n’ont pas la même signification, et la nuance entre eux est importante (bref, je ne suis pas en train de jouer sur les mots en faisant le distinguo).

    « A quoi est due la transformation chimique sinon a la vitesse ?… »

    Attention : il n’y a rien de chimique là dedans. Il y a des transformations qui ne sont pas chimiques. En particulier celle qui consiste à transformer de la matière en énergie, et inversement. On parle de chimie dès lors que les atomes modifient leurs liaisons entre eux (par exemple, ce qui lie l’un à l’autre, dans une molécule d’eau, chacun des 2 atomes d’hydrogène et l’atome d’oxygène). Ici, la transformation de matière en énergie consiste à transformer en énergie le cœur de l’atome lui-même, c’est-à-dire son noyau (ou, plus souvent, une petite partie de ce noyau). Cela sort du domaine de la chimie, et cela entre dans une autre catégorie : ici, la physique nucléaire.

    De plus, faites attention à ne pas confondre la transformation en elle-même (le fait qu’une partie de la matière se transforme en énergie ou le contraire), et l’énergie mise en jeu (absorbée ou dégagée) par la transformation.

    Si votre question, c’est : « d’où vient l’énergie de la transformation de la matière en énergie (ou inversement) ? », vous avez vous-même donné la réponse. C’est la matière elle-même. Elle est liée à la masse de la matière : c’est pour cela qu’on l’appelle énergie de masse. Et la masse est une grandeur physique qui est totalement différente de la vitesse (vous avez remarqué que vous aviez une masse que vous soyez à l’arrêt ou en train de vous déplacer à une vitesse importante…)

    Vous trouvez ça bizarre ? Ben oui, mais la nature est comme cela. Il faut faire avec. La science n’est que la discipline de la compréhension du monde. Et il vous faut accepter qu’il puisse exister plus qu’une forme d’énergie dans notre monde. Certes, il y a bien sûr l’énergie cinétique, liée au mouvement (et comment vous dites, « à la vitesse »). Mais il faut aussi de l’énergie pour qu’une molécule comme le CO2 garde sa cohésion (c’est-à-dire pour que les 2 atomes d’oxygène et l’atome de carbone restent liés entre eux) : c’est l’énergie chimique de liaison, une autre forme d’énergie. Et il faut aussi de l’énergie pour que le noyau d’un atome garde sa propre cohésion : c’est l’énergie nucléaire, encore une autre forme d’énergie. Et les atomes, mêmes immobiles, possèdent une certaine « agitation » : cela correspond à la température, et l’énergie associée est appelée énergie thermique, encore une autre forme d’énergie, non liée au déplacement. Enfin, pour terminer cette liste non exhaustive, lorsqu’un objet se trouve dans un champ de pesanteur comme celui de la Terre, et que, potentiellement, il peut tomber, il possède encore une autre forme d’énergie que l’on appelle « énergie potentielle » : c’est celle que l’on exploite par exemple dans les barrages hydrauliques de montagne.

    Et ce qu’il y a de plus bizarre et de plus étonnant avec l’énergie, c’est que toutes ces formes si différentes correspondent toutes à une même grandeur physique (ce qui n’a rien d’évident). Et que l’énergie peut passer d’une de ses formes possibles à une autre tout en se conservant (d’où la célèbre loi dite de « loi de conservation de l’énergie »). Ce qui, là non plus, n’a rien d’évident, mais qui se vérifie quotidiennement.

  33. @hollydays

    Merci de revenir sur l’article pour répondre, ce sujet me passionne tant, que je me permets encore de vous solliciter…si vous le voulez bien…

    « vous avez remarqué que vous aviez une masse, que vous soyez à l’arrêt ou en train de vous déplacer à une vitesse importante »

    Mais est ce qu’une masse reste inchangée même soumise à une forte accélération ? Est ce que l’énergie de masse et l’énergie cinétique pourrait se cumuler ?

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