La plupart des physiciens doutaient que des neutrinos puissent dépasser la vitesse la lumière, même si l’équipe de chercheurs ayant mené l’expérience OPERA avait affirmé en septembre dernier avoir observé un tel phénomène. Les sceptiques avaient vraisemblablement raison, car les membres de la collaboration OPERA ont annoncé hier avoir identifié deux problèmes techniques qui ont pu fausser la mesure du temps de parcours des neutrinos.

Quand les chercheurs de l’expérience OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tracking Apparatus) ont annoncé avoir observé des neutrinos qui voyageaient plus vite que la lumière, toute la communauté scientifique fut sous le choc, y compris les expérimentateurs eux-mêmes. «La plupart des physiciens ne croyaient pas que ces particules élémentaires de la matière aient pu dépasser la vitesse de la lumière», considérée comme une limite infranchissable en vertu de la relativité restreinte d’Einstein, l’un des fondements de la physique moderne, rappelle Georges Azuelos du Groupe de physique des particules de l’Université de Montréal. Plusieurs expliquaient ces résultats étonnants par une «erreur systématique» ou une «imprécision dans les mesures».

Pourtant, selon les données recueillies et vérifiées par les expérimentateurs, les neutrinos produits par l’accélérateur du CERN, près de Genève, atteignaient le détecteur OPERA enfoui sous la montagne du San Sasso, en Italie, 60 nanosecondes (60 milliardièmes de seconde) plus tôt que la lumière, laquelle parcourait les 730 km séparant les installations du CERN du laboratoire souterrain de Gran Sasso en 2,4 millisecondes. Bien qu’infinitésimal, ce décalage bouleversait les fondements de la physique.

Les membres d’OPERA ont informé leurs agences de financement et les laboratoires où ils ont effectué leurs expériences (CERN et Gran Sasso) qu’ils venaient «d’identifier deux facteurs susceptibles d’avoir une influence sur la mesure du temps de parcours des neutrinos», ont-ils dit par voie de communiqué. Les deux facteurs suspectés sont liés aux signaux GPS qui permettent de synchroniser les horloges atomiques placées au point de départ (CERN) et d’arrivée (Gran Sasso) des neutrinos.

«Le premier effet possible concerne un oscillateur utilisé pour les synchronisations GPS. Ce dispositif pourrait avoir conduit à sur-estimer le temps de vol des neutrinos», ont précisé les chercheurs qui, d’autre part, soupçonnent aussi un défaut de connexion entre le GPS situé à l’extérieur de la caverne du San Sasso et le câble de fibres optiques qui acheminent «le signal GPS jusqu’à l’horloge atomique d’OPERA. Cette défaillance pourrait avoir conduit à sous-estimer le temps de vol des neutrinos».

Compte tenu de ces incertitudes, les chercheurs ont insisté sur la nécessité de procéder à de nouvelles mesures, qu’ils espèrent effectuer dans les mois prochains.

M. Azuelos n’est pas surpris de la tournure des événements. «On s’attendait [à une erreur], car cela aurait été tellement révolutionnaire. Mais d’un autre côté, on aurait bien aimé qu’il y ait quelque chose de très nouveau, car cela aurait signifié qu’il y a un phénomène très spécial et très fondamental qui est en jeu», a-t-il lancé.