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Élémentaire, mon cher neutrino…

Parfois, l’on fait des découvertes scientifiques là où on les cherche, un peu comme lorsqu’on trouve un trésor près d’une épave. Mais il arrive aussi qu’on fasse des découvertes par hasard, comme un cadeau du ciel. En physique des particules, les deux cas de figure se produisent très souvent, mais, quelle que soit la découverte, le processus est le même. Dès que l’on trouve quelque chose de nouveau – que ce soit attendu ou que cela arrive par hasard –, tout est passé au peigne fin, en s’assurant que rien n’a été négligé. Un détail nous aurait-il échappé ? Avons-nous omis un aspect qui pourrait simuler quelque chose de nouveau ?

C’est à ce stade que l’on fait connaître ses résultats à un jury composé de pairs – d’autres scientifiques du domaine qui évaluent les travaux en vérifiant qu’aucun détail n’a été omis. Ensuite, pour citer l’un des détectives de fiction les plus célèbres, Sherlock Holmes, « lorsque vous avez éliminé l’impossible, ce qui reste, aussi improbable que cela paraisse, doit être la vérité ».

C’est particulièrement le cas lorsqu’un résultat est complètement inattendu. Dans un sens, cela revient à un travail de détective : les expérimentateurs doivent s’assurer qu’ils interprètent correctement toutes les preuves avant d’identifier le suspect.

Le curieux cas des neutrinos en excès de vitesse – qui ont semble-t-il dépassé la vitesse de la lumière, la vitesse limite de la nature, lors de leur voyage entre le CERN et le Gran Sasso, au centre de l’Italie – est désormais entre les mains du jury. La collaboration OPERA n’a pas pu expliquer cet effet par un artefact dans son dispositif expérimental. Les chercheurs ont donc révélé à leurs pairs ce qu’ils ont observé par le biais d’un article posté sur le site arXiv.org, qui détaille toutes les étapes – de la collecte de données à l’analyse finale – et d’un séminaire organisé au CERN. Les expériences sur les neutrinos sont connues pour être difficiles du fait que les interactions de neutrinos sont extrêmement rares, mais d’ici des mois – voire des années – d’autres équipes travaillant sur des expériences comparables passeront leurs données au crible pour voir si elles trouvent le même effet.

La science a toujours fonctionné ainsi, et pas seulement lorsqu’un effet inattendu fait son apparition comme un invité surprise. Les résultats sont vérifiés par d’autres : des questions peuvent être posées, et des réponses apportées, et lorsque tout le monde est convaincu que rien n’a été omis, ces résultats sont alors publiés. Évidemment, il arrive que des résultats erronés passent entre les mailles du filet et que de surprenants effets s’évanouissent quand les autres expériences sont incapables de confirmer les résultats. Là encore, cela fait partie du processus scientifique, qui ressemble bien plus à une rivière changeant de direction en fonction du paysage qu’elle traverse qu’à une voie romaine, bien droite, qui relierait entre elles les grandes découvertes.

Les résultats de l’expérience OPERA vont donc maintenant être examinés de près par la communauté des physiciens des particules, et on est impatient de savoir s’ils résisteront à l’épreuve du temps. Après, et seulement après, lorsque les résultats auront été confirmés, suivant la devise de Sherlock Holmes, les neutrinos super-rapides seront alors considérés non plus comme de la science fiction, mais comme un fait scientifique. Pour l’instant, « wait and see ».

Christine Sutton

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