Bonne année 2012!

Ken Tapping, le 11 janvier 2012

Dans le ciel, cette semaine…

  • Jupiter domine dans la partie sud du firmament durant la nuit.
  • Mars se lève vers 22 h et Saturne, aux environs de 2 h.
  • Vénus est splendide au sud-ouest, après le crépuscule.
  • La Lune entrera dans son dernier quartier le 16 janvier.

Depuis quelques années, nos connaissances sur les rouages de l’Univers ont incroyablement progressé. En effet, on a considérablement approfondi notre savoir au sujet des liens qui unissent l’infiniment grand à l’infiniment petit, de la composition des atomes et des forces qui en assurent la cohésion, ainsi que des rapports que tout cela entretient avec la naissance et l’évolution de l’Univers. Néanmoins, et c’est souvent le cas avec la science, ce progrès nous présente de nouveaux casse-têtes. Nous voici donc aux prises avec la question de la matière noire, qui concourt à tout cimenter ensemble, et de l’énergie sombre, qui permet à l’Univers de s’étendre toujours plus rapidement. Notre histoire débute avec le big-bang, il y a près de 14 milliards d’années.

Au début, l’Univers était si chaud que rien de solide ne pouvait y exister. Avec son expansion et son refroidissement se sont éventuellement formées les particules élémentaires, ingrédients de base des atomes dont sont faits les étoiles, les planètes et l’être humain. On pense que ces particules sont de trois sortes : les quarks, les leptons et les bosons. La matière noire et l’énergie sombre sont probablement apparues à la même époque. Dans l’Univers plus froid qu’on connaît aujourd’hui, il est difficile de trouver les vestiges de ces ingrédients primitifs. Notre conception actuelle s’échafaude sur une particule qui continue à nous échapper. Les premiers à en postuler l’existence furent Peter Higgs et les membres de son équipe, d’où son nom : le boson de Higgs.

La seule façon d’obtenir quelques-unes de ces particules consiste à prendre de la matière et à la soumettre aux conditions qui prévalaient quelques microsecondes après le big-bang. Par chance, nous possédons une machine en mesure de reproduire ces conditions : le Grand collisionneur de hadrons, situé en banlieue de Genève, en Suisse. On accélère des particules dans un anneau de 27 km de circonférence jusqu’à ce qu’elles atteignent presque la vitesse de la lumière, puis on les fait heurter d’autres particules venant en sens inverse à la même vitesse. Ces derniers mois, des scientifiques ont recueilli les premières preuves qu’il pourrait effectivement exister un boson de Higgs. En 2012, nous pourrions fort bien découvrir si la théorie actuelle est la bonne ou s’il faut en imaginer une nouvelle.

Dans cette photo prise au Grand collisionneur de hadrons, l’accélérateur de particules le plus puissant jamais construit, une personne se tient devant l’immense détecteur ATLAS, un de six détecteurs rattachés au collisionneur. Photo : Maximilien Brice, CERN

Dans cette photo prise au Grand collisionneur de hadrons, l’accélérateur de particules le plus puissant jamais construit, une personne se tient devant l’immense détecteur ATLAS, un de six détecteurs rattachés au collisionneur. Photo : Maximilien Brice, CERN

Au XVIIIe siècle, Isaac Newton énonça les lois de la physique qui nous permirent de comprendre le mouvement des planètes, la trajectoire des boulets de canon et, bien sûr, la chute des pommes. Ses idées trouvent toujours application aujourd’hui, nous aidant à naviguer dans le système solaire et nous facilitant la tâche dans maints autres domaines. À la fin du XIXe siècle cependant, il devint clair que les principes de Newton ne fonctionnaient pas dans certaines conditions, si bien qu’Einstein formula une théorie qui expliquerait mieux les choses. Une des bases de sa « théorie de la relativité » est qu’aucun objet matériel ne peut aller plus vite que la lumière. Pourtant, une expérience récente effectuée au Grand collisionneur de hadrons et dans un laboratoire italien a révélé l’existence de particules plus rapides que la lumière. La répétition de l’expérience a donné le même résultat étonnant. Jusqu’à présent, les idées d’Einstein ont résisté à d’innombrables tests et sont devenues le fondement de notre compréhension de l’Univers. C’est pourquoi ces nouvelles observations suscitent beaucoup de scepticisme. D’autres expériences sont envisagées en vue de confirmer ces résultats. S’ils s’avèrent exacts, la physique pourrait recevoir un sérieux coup de balai, comme cela s’est produit au début du XXe siècle, quand Einstein et d’autres l’ont mise sens dessus dessous. L’année qui vient pourrait s’avérer passionnante. Donc, bonne année 2012!

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

Téléphone : 250-497-2300
Télécopieur : 250-497-2355
Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca

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