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
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 (L'université de Cambridge est une université britannique connue dans le monde entier.) expose ses recherches à propos de la "constante de structure fine (La constante de structure fine, représentée par la lettre grecque α, est une...)", un des nombres critiques dans l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) qui semble être accordé avec précision afin que la vie (La vie est le nom donné :) puisse exister, et il suggère que ce nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) n'est peut-être pas si constant que cela.


Spectre d'absorption de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) d'un quasar (Une « source de rayonnement quasi-stellaire » (quasar), (quasi-stellar radio...) par des nuages galactiques

La constante de structure fine, représentée par la lettre grecque alpha, régit la force électromagnétique (La force électromagnétique est, avec la force de gravitation, l'interaction faible, et...) qui assure la cohérence des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) et des molécules. Les scientifiques savent que si sa valeur était légèrement différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...), la vie ne pourrait pas exister. Seuls des changements infimes de sa valeur en fonction du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) 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 (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) de Keck de Mauna Kea à Hawaï (Hawaï ou Hawaii (en hawaïen : Hawai‘i ; en anglais : Hawaii) est un...), 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 (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de...) des nuages de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...). 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 Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...). La lumière met du temps pour atteindre notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...), 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 (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) 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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