Mu: une autre constante fondamentale soupçonnée d'avoir varié
Publié par Michel le 24/04/2006 à 00:00
Source: New Scientist Space
Illustration: NASA
Des cosmologistes prétendent avoir trouvé la preuve qu'encore une autre constante fondamentale de la Nature, appelée mu, aurait pu changer de valeur au cours des 12 derniers milliards d'années. Si cela était confirmé, certains physiciens devraient alors repenser radicalement leurs théories. De plus, cela renforcerait la théorie des cordes (La théorie des cordes est l'une des voies envisagées pour régler une des questions majeures de la physique théorique : fournir une description de la gravité quantique c'est-à-dire l'unification de la mécanique quantique...), qui conjecture (En mathématiques, une conjecture est une assertion qui a été proposée comme vraie, mais que personne n'a encore pu démontrer ou réfuter.) des dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de...) spatiales supplémentaires.

Ce n'est pas la première fois qu'une constante fondamentale (En physique, la notion de constante fondamentale peut prendre deux significations : cela peut être) de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...) est soupçonnée de varier au cours de la vie (La vie est le nom donné :) de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). Une polémique avait agité les milieux scientifiques à propos de la constante structure fine nommée alpha, qui gouverne (Une gouverne est une surface mobile agissant dans l'air ou dans l'eau servant à piloter un mobile selon un de ses trois axes :) la façon dont la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) et les électrons interagissent. Certains physiciens ont prétendu que cette constante variait dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), tandis que d'autres soutenaient le contraire (voir notre news (NeWS est un système de fenêtrage conçu par James Gosling (qui a contribué à Java) et introduit par Sun Microsystems à la fin des années 1980 n'a pas connu de succès mais mérite attention par son...)).

Le rapport de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...) d'un proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire positive.) à celle d'un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.), connu sous le nom de constante mu, est une des plus mystérieuses. Il n'y a aucune explication au fait que la masse du proton soit égale à 1836 fois celle de l'électron. Cette constante gouverne la force nucléaire (La force nucléaire est une force qui s'exerce entre nucléons. Elle est responsable de la liaison des protons et des neutrons dans les noyaux atomiques. Cette force peut être comprise en termes...) forte, qui maintient les protons et les neutrons les uns aux autres dans les noyaux atomiques. Elle est également responsable des liaisons entre les quarks, les briques de base qui composent de nombreuses particules fondamentales.

Dans les quasars lointains

Les chercheurs de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) libre d'Amsterdam et de l'observatoire européen (ESO) au Chili ont découvert cette variation de mu, en comparant le spectre du gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de...) moléculaire hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) dans le laboratoire à son équivalent dans des quasars distants de 12 milliards d'années-lumière. Ce spectre dépend des masses relatives des protons et des électrons dans les molécules. Selon Wim Ubachs, un des chercheurs, le ratio des masses proton-électron aurait diminué de 0,002% au cours des 12 derniers milliards d'années.


Quasar lointain

Tout changement de la valeur de mu conforterait les théories qui posent comme principe l'existence de dimensions supplémentaires dans l'Univers. Tandis que ces dimensions évoluent de la même manière, en quelque sorte, que notre univers 3D est en expansion, les soi-disant constantes changeraient avec l'espace et le temps. Ou bien encore, il se peut que nous ne comprenions toujours pas complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique...) le proton: il pourrait lui-même évoluer au cours de la vie de l'Univers, ce qui conduirait à la variation observée.

La prudence reste toutefois de mise. Selon certains scientifiques, une découverte aussi extraordinaire exige des preuves très convaincantes qui n'existent pas encore. Ce résultat doit être confirmés par d'autres groupes de chercheurs avant qu'une révolution dans la cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.) soit nécessaire.

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