Une conférence réunit au CERN des physiciens théoriciens du monde entier

Le lundi 26 juin, le Directeur général de l'Organisation européenne pour la Recherche nucléaire (CERN*), Luciano Maiani, a ouvert la Conférence "Supersymmetry 2000" qui se tient cette semaine dans les locaux de l'Organisation à Genève. Un bon nombre des plus grands physiciens du monde entier sont venus présenter leurs travaux et discuter de possibles "signatures" d'une nouvelle physique au-delà du Modèle standard de la physique des particules, comme des particules d'un nouveau type ou de grandes dimensions supplémentaires de l'espace, ainsi que du problème de l'énergie dans le vide soulevé pour la première fois par Einstein.

La Conférence "Supersymmetry 2000" (ou SUSY 2K), accueillie par la Division Physique théorique du CERN, est axée sur la supersymétrie, une symétrie extraordinaire qui permettrait d'unifier et d'expliquer un grand nombre des propriétés des forces et des particules fondamentales qui constituent le monde où nous vivons. L'une des prédictions de la supersymétrie est que, pour chaque particule observée (comme les électrons ou les quarks) il existerait une particule partenaire dotée de propriétés différentes. La recherche de ces partenaires est l'une des grandes priorités des expériences actuelles avec l'accélérateur LEP du CERN et des expériences futures avec l'accélérateur LHC en construction. La découverte de "superpartenaires" des particules habituelles exigerait une transformation profonde de notre conception de la structure de l'espace-temps, transformation qui serait assurément la plus importante depuis la théorie de la relativité d'Einstein.

Stimulée par une remarquable effervescence d'idées théoriques nouvelles au cours des deux dernières années, la Conférence s'est imposée comme l'une des plus importantes manifestations de cette année pour une discussion des résultats, des idées et des conjectures à l'avant-garde d'une grande diversité de domaines de la physique théorique moderne des hautes énergies et de la cosmologie de l'Univers primordial. On attend une participation record de plus de 400 théoriciens et expérimentateurs du monde entier et près de 180 présentations.

Un domaine qui suscite un très vif intérêt expérimental est celui des propriétés des mystérieux neutrinos. Des expériences au cours de deux dernières années ont apporté des preuves convaincantes que, contrairement aux prédictions du Modèle standard, c'est-à-dire de la description théorique des forces et des particules fondamentales qui constituent notre Univers, certains neutrinos au moins peuvent changer d'identité lorsqu'ils se déplacent. Un représentant des expériences Super-Kamiokande et KEK au Japon présentera les derniers résultats de celles-ci, qui confirment de manière frappante ces propriétés. Ces expériences apportent la première preuve expérimentale directe que le Modèle standard est incomplet et doit être au moins partiellement modifié, et elles sont une grande étape sur la voie de la connaissance de notre monde. Ces résultats ont également une incidence sur la question de la composition de l'Univers, car ces neutrinos massifs formeraient une fraction de la "matière sombre" dont on sait qu'elle est présente dans tout notre Univers. Une autre fraction pourrait être fournie par les particules supersymétriques, et des indices de leur découverte seront également discutés à SUSY 2K.

Notre connaissance des propriétés de l'Univers a été grandement améliorée par les expériences qui observent le rayonnement thermique universel dans lequel il baigne, et de nouveaux résultats des collaborations BOOMERANG et MAXIMA seront présentés à SUSY 2K. Ils ajoutent du poids à l'hypothèse de la matière sombre manquante tout en révélant certains aspects des premiers instants du Big Bang.

Outre la supersymétrie, une bonne part de la Conférence sera consacrée à des développements connexes remarquables de la physique théorique dans les deux dernières années. Ceux-ci ont radicalement transformé notre conception d'un Univers constitué de seulement trois dimension spatiales. Une possibilité qui sera évoquée par de nombreux orateurs est que tout notre monde soit une membrane tridimensionnelle noyée dans un espace avec un plus grand nombre de dimensions, qui serait très étendu. Cette hypothèse est explorée activement dans des expériences au CERN et ailleurs.

Une autre question importante est celle de savoir si le vide qui remplit notre Univers contiendrait de l'énergie cachée, une éventualité qui avait été soulevée pour la première fois par Einstein et que des observations récentes de l'Univers sont venues appuyer. Les idées basées sur la supersymétrie et les dimensions supplémentaires apportent de nouvelles perspectives pour résoudre ce problème de la constante cosmologique qui résiste, depuis plus de cinquante ans, aux efforts intensifs des meilleurs théoriciens du monde entier. La théorie des cordes, qui incorpore ces idées, pourrait également apporter une réponse à des questions fondamentales, comme la raison pour laquelle notre Univers est si étendu et sa durée de vie si longue et pourquoi, ce qui est plus fondamental encore, le monde tel que nous l'observons possède trois dimensions spatiales et une dimension temporelle, ou comment il a commencé et quel sera son destin final.

Note(s)

* CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire a son siège à Genève. Ses Etats membres sont les suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, la Slovaquie, la République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse. La Fédération de Russie, les Etats-Unis, Israël, le Japon, la Turquie, la Commission des Communautés européennes et l'UNESCO ont le statut d'observateur.

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