Une constante physique fondamentale qui pourrait bien ne pas être constante

Publié par Michel le 13/04/2005 à 00:00
Source: Cambridge News Release
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Les constantes fondamentales sont certaines des pierres angulaires de la physique, des nombres sacrés que nous tenons pour figés. Mais que se passerait-il si certaines de ces constantes changeaient ? Dans le cadre de l'Année de la Physique, le Dr Michael Murphy de l'Université de Cambridge expose ses recherches à propos de la "constante de structure fine", un des nombres critiques dans l'univers qui semble être accordé avec précision afin que la vie puisse exister, et il suggère que ce nombre n'est peut-être pas si constant que cela.


Spectre d'absorption de la lumière d'un quasar par des nuages galactiques

La constante de structure fine, représentée par la lettre grecque alpha, régit la force électromagnétique qui assure la cohérence des atomes et des molécules. Les scientifiques savent que si sa valeur était légèrement différente, la vie ne pourrait pas exister. Seuls des changements infimes de sa valeur en fonction du temps pourraient être tolérés, mais la plupart des scientifiques pensent que cette constante est identique aujourd'hui à ce qu'elle a toujours été.

Le Dr Murphy a utilisé le télescope de Keck de Mauna Kea à Hawaï, pour étudier la lumière de quasars éloignés. L'analyse de cette lumière, qui a voyagé à travers l'univers pendant des milliards d'années, semble prouver que la constante de structure fine peut changer en fonction du temps.

La constante alpha affecte la signature des atomes dans les spectres d'absorption, qui peuvent être détectés quand la lumière traverse des nuages de gaz. Murphy a utilisé des quasars en tant que sources lumineuses incroyablement éloignées, et dont la lumière rencontre des nuages de gaz sur son chemin jusqu'à la Terre. La lumière met du temps pour atteindre notre planète, aussi les signatures observées sont telles qu'elles étaient il y a des milliards d'années. En comparant ces signatures à celles obtenues expérimentalement sur Terre, Murphy en a conclu que la constante alpha avait changé d'environ une part pour 100 000 pendant les dix derniers milliards d'années (1).

D'autres chercheurs ont publié des résultats qui suggèrent qu'alpha n'a jamais été modifiée. Cependant le travail du Dr Murphy est l'étude la plus détaillée jamais exécutée. Pour lui, les vérifications profondes de sa méthode, que d'autres groupes de recherche n'ont pas utilisé, en fait la mesure la plus fiable jusqu'ici.

Murphy ne prétend pas que l'affaire est entendue, et il indique que personne ne peut vraiment dire si la constante a réellement changé jusqu'à ce qu'un autre type d'expérience l'ait confirmé. "Nous prétendons quelque chose d'extraordinaire", précise-t-il, "mais notre preuve, bien que déjà très forte, n'est pas encore assez spectaculaire".

(1) Murphy indique qu'une autre explication serait que la constante de structure fine ait une valeur différente dans les régions lointaines de l'Univers de celle que l'on mesure sur Terre.

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