Nullius In Verba
  • Univers parallèles : les théories vont pouvoir être testées grâce au LHC

    Posté le 23 octobre 2010

    « Univers parallèles, formes inconnues de matière, dimensions supplémentaires. Il ne s’agit pas de science-fiction mais de théories physiques concrètes que les scientifiques essayent de confirmer grâce au LHC et à d’autres expériences en cours » (Theory Group du CERN)

    Au LHC, les collisions de protons se produisent à une vitesse très proche de celle de la lumière et permettent de recréer les évènements qui ont eu lieu une infime fraction de seconde après le Big Bang, il y a 13,75 milliards d’années.

    Cela peut vous paraître étonnant mais seulement 4% de l’Univers est connu. Le reste est composé de matière noire et d’énergie noire.

    Voici quelque chose qui pourrait vous étonner encore plus : les dimensions supplémentaires et les Univers parallèles pourraient bien exister. Leur existence est d’ailleurs acceptée par une large communauté de scientifiques qui ont travaillé sur des modèles mathématiques et des contraintes physiques.

    « L’idée d’une 5e dimension avait été introduite par Kaluza et Klein au début du siècle dernier dans une tentative d’unification de la gravitation et de l’électromagnétisme » confirme Ignatios Antoniadis du Theory Groupe du CERN. « j’ai personnellement été impliqué dans l’étude de dimensions supplémentaires dans les années 1990 lorsque je travaillais à l’Ecole Polytechnique de Paris ».

    Aujourd’hui nous savons que les dimensions supplémentaires peuvent cacher de nouvelles formes de matière et d’énergie ainsi que des particules attendues depuis longtemps (et qui n’ont toujours pas été découvertes) telles que le graviton ou les constituants de la matière noire. Malheureusement, nos connaissances actuelles de la nature ne peuvent pas prédire le nombre exacte de dimensions supplémentaires possible. Toutes les théories actuelles à propos des dimensions supplémentaires doivent être testées pour le savoir.

    Les scientifiques pensent qu’il pourrait y avoir 2 types de dimensions supplémentaires : un type de dimension dans laquelle la lumière pourrait se propager (type électromagnétique) et un autre type de dimension avec laquelle nous ne pouvons interagir que par l’intermédiaire de la force gravitationnelle (type gravitationnel). Strictement parlant le type électromagnétique ferait partie de notre Univers puisque le type d’interactions et le comportement de la lumière serait exactement le même. Par conséquent, les Univers parallèles ne peuvent exister que dans des dimensions supplémentaires de type gravitationnel dans lesquelles la lumière (les photons) ne peut pas se propager.

    Les scientifiques du CERN expliquent que ces données pourraient fournir des signes clairs de dimensions au-delà des 4 dimensions connues (les 3 dimensions d’espace et la dimension de temps) : on pourrait observer des disparitions et réapparition de particules.

    La caractéristique commune de ces 2 types de dimension est leur taille : elles doivent être extrêmement petites (minuscules) et finies. Autrement, nous les aurions déjà observées.

    « Plus la dimension supplémentaire est petite, plus nous avons besoin d’énergie pour la sonder » explique Ignatios Antoniadis. Les dimensions de type gravitationnelles pourraient être beaucoup plus grandes (jusqu’à près de 1 mm) parce que dans ce cas l’absence persistante d’informations que nous avons à leur sujet pourrait être dûe au fait que nos appareils expérimentaux peuvent seulement interagir avec elles à travers la gravitation, une force qui est très faible à l’échelle des particules.

    Le LHC produit des collisions de particules à 7 TeV, une énergie très élevée qui pourrait même  s’accroitre pour atteindre les 14 TeV après la fermeture de maintenance planifiée pour 2012. Fournir une telle énergie aux particules pourrait leur permettre d’entrer dans des dimensions supplémentaires, interagir avec elles puis revenir dans nos dimensions.

    « Les 2 types de dimensions supplémentaires peuvent potentiellement être détectées par nos expériences au LHC » confirme Antoniadis. « Les collisions proton-proton à haute énergie pourraient produire des gravitons qui voyageraient non seulement dans nos dimensions mais aussi dans les possibles dimensions supplémentaires. Dans les dimensions supplémentaires de type gravitationnel, la force de la gravitation serait beaucoup plus grande que dans les notres, le graviton disparaitrait donc probablement de nos dimensions et resterait dans les dimensions supplémentaires. Cela résulterait en une énergie manquante dans nos détecteurs. Cette énergie manquante serait associée à d’autres particularités et caractéristiques qui l’identifierait de manière unique comme un graviton ayant disparu. Quant aux dimensions de type électromagnétique elles peuvent être sondées beaucoup plus directement parce que les particules peuvent y entrer très brievement, laissant un signal qui confirmerait directement leur existence ».

    Pour la première fois, les expériences du LHC collectent des données à des énergies qui peuvent potentiellement permettre aux scientifiques de sonder les dimensions supplémentaires. Cependant, il faudra peut-être attendre quelques années pour que leur analyse nous fournisse des résultats concluants.

    D’après le bulletin n°38 (20 septembre 2010) du Theory Group du CERN

     

    1 réponses à “Univers parallèles : les théories vont pouvoir être testées grâce au LHC” Icône RSS

    • Personellement quand je vois certain de mes collegues de boulot j’ai aucun doute sur l’existence de monde parallelle…
      en tout cas interessant comme experience, vivement qu’on puisse choisir dans quelle dimension on veut vivre


    1 Trackbacks / Pingbacks

    Laisser une réponse