Les neutrinos ne sont-ils pas plus rapides que la lumière ?

En 1905, la théorie de la relativité restreinte formulée par Albert Einstein a établi que la vitesse de la lumière dans le vide est une constante universelle. L’expérience OPERA au CERN a suggéré que des neutrinos auraient voyagé plus vite que la lumière lors d’une expérience entre Genève et le laboratoire italien du Gran Sasso en 2011.

En 1905, Albert Einstein a formulé la théorie de la relativité restreinte, affirmant que la vitesse de la lumière dans le vide est une constante universelle. Cette vitesse constitue depuis une limite fondamentale en physique.

Cependant, certains résultats expérimentaux ont récemment remis en question cette idée. En effet, l’expérience OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) réalisée au CERN a suggéré que des neutrinos avaient voyagé plus vite que la lumière lors d’une expérience effectuée entre Genève et le laboratoire italien du Gran Sasso en 2011.

### Les neutrinos et les résultats inattendus de l’expérience OPERA

Les neutrinos sont des particules élémentaires peu réactives, produites lors de réactions nucléaires, capables de traverser la matière presque sans obstacle. Des dizaines de milliards de neutrinos issus du Soleil traversent constamment la Terre et les êtres vivants.

L’expérience OPERA avait pour objectif d’étudier les oscillations des neutrinos en envoyant un faisceau de neutrinos muoniques depuis le CERN vers le laboratoire souterrain du Gran Sasso en Italie, sur une distance d’environ 730 kilomètres.

En comparant le moment de départ des neutrinos et leur moment d’arrivée, les chercheurs ont constaté que ceux-ci semblaient arriver légèrement plus tôt que prévu. Leur avance de quelques dizaines de nanosecondes a pu laisser penser à une vitesse supérieure à celle de la lumière.

### De l’anomalie à l’erreur instrumentale

Ces résultats ont ravivé le débat sur les limites posées par la relativité restreinte. Toutefois, ils étaient trop révolutionnaires pour être acceptés sans réserve. Les chercheurs d’OPERA ont donc agi avec prudence dans l’interprétation de ces mesures.

Ils ont réévalué chaque étape de l’expérience jusqu’à identifier un défaut dans le système de synchronisation, lié à une mauvaise connexion d’un câble à fibre optique qui reliait un récepteur GPS aux horloges de mesure, causant une erreur de quelques dizaines de nanosecondes.

D’autres expériences, telles qu’Icarus et IceCube, ont quant à elles confirmé des vitesses conformes à celle de la lumière. Ainsi, Einstein n’a pas été contredit : les neutrinos respectent bien la vitesse de la lumière.