Traduit de l'anglais par JSF pour News of Tomorrow

Neutron escape
© Technology Review, MIT

L'idée que notre univers s'inscrit dans un espace multidimensionnel plus vaste a stimulé l'imagination des scientifiques et du grand public.

Cette notion n'est pas de la pure science fiction. Selon certaines théories, notre cosmos pourrait exister en parallèle à d'autres univers dans un autre ensemble de dimensions. Les cosmologues appellent ces univers branes. Et parmi les nombreuses perspectives que cela offre, il y a l'idée que notre Univers pourrait en quelque sorte se retrouver dans un autre.

Il y a quelques années, Michael Sarrazin de l'Université de Namur en Belgique et quelques autres ont montré comment la matière pourrait faire un saut en présence de grands potentiels magnétiques. Cela a donné la base théorique pour la permutation de matière réelle.

Aujourd'hui, Sarrazin et quelques collègues disent que notre galaxie pourrait produire un potentiel magnétique suffisamment grand pour que cela puisse réellement arriver.

Dans ce cas, nous devrions pouvoir observer de la matière sauter et revenir entre les univers, en laboratoire. En fait, de telles observations ont déjà pu être faites lors de certaines expériences.

Les expériences en question impliquent la capture de neutrons ultrafroids dans des bouteilles à des endroits comme l'Institut Laue Langevin à Grenoble, et l'Institut de Physique Nucléaire à Saint Petersbourg. Les neutrons ultrafroids se déplacent si lentement qu'il est possible de les piéger en utilisant des « bouteilles » faites de champs magnétiques, de matière ordinaire et même de gravité.

Une raison de le faire est de mesurer la vitesse de désintégration des neutrons par bêta émission. Donc les physiciens mesurent le taux auquel les neutrons frappent les murs de la bouteille à la vitesse, et la rapidité de cette baisse.

Il y a deux processus à l'oeuvre ici : le taux de désintégration des neutrons et le taux auquel les neutrons s'échappent de la bouteille. Donc dans le cas d'une bouteille idéale, le taux de désintégration devrait être égal au taux de désintégration bêta. Mais les bouteilles ne sont pas idéales donc le taux de désintégration est toujours plus rapide.

Ce qui laisse ouvert la possibilité qu'un troisième processus soit à l'oeuvre : qu'une part de la désintégration excédante puisse être le résultat de neutrons sautant d'un univers à un autre.

Donc Sarrazin et cie ont mesuré des taux de désintégration pour placer une limite supérieure au rythme auquel ça pourrait se produire.

Leurs conclusions est que la probabilité d'un neutron sautant est plus petite qu'un sur un million.

Cela ne dit rien sur si le fait que de la permutation de matière ait lieu ou non. Seulement, si ça se produit, ce n'est pas très fréquent.

Cependant, Sarrazzin et cie disent aussi que ce serait plus simple en prenant de meilleures données fixant des limites plus strictes.

Selon leur travail théorique, un changement dans le potentiel gravitationnel devrait aussi influencer le taux de permutation de matière. Donc une idée est de faire une expérience de capture de neutron qui dure une année ou plus, permettant au moins une révolution complète de la terre autour du soleil.

A ce moment là, les changements de potentiel gravitationnel pourrait influencer le taux de permutation de matière. En effet, il semble y avoir un cycle annuel. « Si l'on peut détecter une telle modulation ce serait une forte indication que la permutation de matière se passe réellement, » disent-ils.

Ce serait l'une des découvertes les plus importantes et les plus controversées en physique moderne et une découverte possible avec nos technologies actuelles.

Quelqu'un n'a pas une vieille bouteille de capture de neutron et un peu de temps libre ?

Référence :
Experimental Limits On Neutron Disappearance Into Another Braneworld