Oscillation du neutrino: nouvelle fissure du Modèle Standard

L’expérience OPERA menée depuis trois ans par le CERN annonce être aujourd’hui confiant à 98% qu’elle a détecté une oscillation ou passage d’un neutrino de saveur muonique en neutrino de type tauique.  Bien, et alors?

Et bien selon le Modèle Standard de la physique un neutrino n’a pas de masse, donc ne peut pas osciller car seule une masse peut osciller. Or il semble que le neutrino oscille, donc ‘il a en fait une masse, et même plusieurs: une par saveur. Il existe trois saveurs de neutrino: muon, électron et tau, faisant tous partie de la famille des leptons (fermions de spin 1/2).

Les chercheurs avaient plus que des soupçons à ce sujet depuis 1998 lorsque que des muons et électrons ont mystérieusement disparus lors d’expériences avec le détecteur (insensible au tau) Super-Kamiokande au Japon.

On a pensé un moment que cette nouvelle masse des neutrinos pourrait expliquer la fameuse « matière sombre » (83 à 90% de la matière totale de l’univers, quand même) dont on ne détecte aujourd’hui que l’effet gravitationnel, mais les valeurs de masses des différents neutrinos sont bien trop faibles.

Il reste aux chercheurs à confirmer définitivement cette découverte (les 2% d’incertitude qui restent).

Il y a un lien avec la récente découverte de la création d’un important surplus de matière (1%) par rapport à l’antimatière lors de collisions à haute énergie (voir ce billet). En effet les modifications théoriques qu’apportent la réalité de la masse des neutrinos, et qui seront en principe validées (ou pas) dans les prochaines années par l’expérience NEMO, permettraient d’expliquer la brisure de symétrie matière/antimatière de l’univers.

Nous avons donc d’une part une découverte expérimentale à la recherche d’une explication théorique, et d’autre part une explication théorique à la recherche d’une confirmation expérimentale. Les deux sont-elles combinables? Je l’ignore évidemment, mais en tout cas le CERN a du pain du la planche.

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