Traque a laxion en ltalieC'est la premibre particule 1ldmentaire ddcouuerte depuis 1995'

Un trublion qui pourrait aider d rdsoudre les mystDres de la masse manquante

de l,(Jniuers et de la disparition de I'antimatibre.

. C'est ld ! r, point€ Giovanni Cantatore en

agitant la main devant rut long tube d'aciervertical, pos6 sur une lourde table rectangu-laire en granit. C'esl la. dars tur hangar duprestigieu hrstitut national de physique nu-

iteaite a rcgnaro ff6n6tie), que l'6quipe de

ce chercheur volubile d'une quarantaine

d'am6es aurait d6tect6 une nouvelle parti-

cule 6l6mentaire. La premidre depuis le< quark top >, d6couvert en 1995 ! Et m6mepa. datls un acc6l6rateur! Au bout des

doigts de Glovanni, peut-Atre une r6volu-tion. Avecunnom, axion, qui claque commeun slogan. Le programme assign6 iL cettenouvelle particule est, en tout cas, tres am-

bitieux. D'abord, c'est un excellent candidatpour combler Ie d6ficit de masse de l'Uni-vers. Un probldme qui agace les astronomesdepuis de soixante-dix ans Qi'rel'interui'ewrl'HubertRenesp. 52) ! Ensuite, ilpourrattexpliquer un autre mystdre de la physique :

ta disparltion de I'antimatidre au profit de la

matiere dans le cosmos.Pour I'instant, notre star est des plus 6ton-

nantes. Laxion luil les regards. presque

insaisissable : pas de charge 6lectrique, tres

l6ger (des milliards de fois moins qu'un 6lec-

tron), interagissant trds peu avec la matid-re... II traverse les murs sans encombre'Mais il est seduisant: pour le faire apparai-tre, pas besoin de ces immenses acc6l6ra-teurs qu'affectiorment les particules 6l6men-Laires. Des lasers, des airnants, des pompes

a vide suffisenl. Comme pour marquer cette

diff6rence, I'exp6rience italienne PVLAS(Polarisation of the Vacuum by Laser, u po-

larisation du vide par laser ,), d6limit6e par

des grilles jaunes, n'occupe qu'un quartdu

hangar. Les trois autres quarts sont envarusnar les installations de mise au point d'un

6l6ment d'un des d6tecteurc du fuhu acc6l6-rateur de particules du Cem, le LHC.Toujours enthousiaste, Giovanni poursuit

la visite. Le dispositif evoque une fusee a

A Legnaro, Giovanni Cantatore, responsablede I'exp6rience de Polarisationdu vide par laser (PVLAS), pose devantI'aimant oi serait apparu I'axion.

58 c SCIENCES ET AVENIR OCl OBRL l00{l

,.'ilrl

#

plusieus 6tages d'un peu moins de dix md-tres de haut. Au sous-sol, assez sombre etprot6g6 par d'6pais rideaux en plastique, unlaser infrarouge trdne sru une table de gra-nit noir. Un jeu de miroirs envoie le rayonvers le plafond au travers d'un cylindre desix mdtres de haut environ. Ld, un dispositifidentique recueille et analyse la lumidre.Entre les deux, un aimant, des tuyaux derefroidissement remplis d'h6lium liquide, Ievide. Et peut-6tre, I'a-xion... Giovanni re-monte quelques marches depuis Ie sous-sol. Au mur, aux c6t6s de plans, de photos,d'articles scientifiques, est punais6e unefeuille blanche. Lienseignant de l'universit6de Tlieste poursuit avec passion ses expli-cations en y traqant de petits sch6mas trdsp6dagogiques et en y inscrivant quelques6quations simples. Il est ) son affaire maisen tant que responsable de I'exp6riencePVLAS, il tient d conserver prudence et ri-gueur: < Nous ne pouaons pas affi,rmerauoir trouud une nouuelle particule carnls preuaes ne sont pas suffisantes. ltlosrdsultats pubLi4s en mqrs rendent colwteiL'ltne anotnalie erperi,mentale que nousinterprdtons pw cette parti,cule. >Sauf que cette interpr6tation a 6t6 distill6elors de conf6rences et que Ia communaut6scientifique, tout excit6e, ne r6ve plus quede passer h I'axion, ) sa traque du moins ! ATaiwan, Hambourg, Newport flirginie),Toulouse, et iL Gendve, au Cem, temple delaphysique des particules, des exp6riencesse montent )L cet effet. A peine celles-ci surpied, d'autres propositions fleurissent. Lesmoddles th6oriques afiluent. La course estIanc6e. Comme I'erp6rience P\ILAS, con-gue 6tape par 6tape en une douzaine d'an-n6es, est quasi unique au monde Qire I'm-cad,rd p. 62), iI est imp6ratif d'en imaginerde nouvelles pour confirmer ou infirmerses r6sultats. < S'ils sont coryects, i,I o o o

Emiss ionde lumidrelaser

Emissionde lumidrelaser

t

q

t?

bloque les photons, maislaisse passer un 6ventuelaxion. Celui-ci estretransform6 en lumiirei I'aide d'un deuxidmeaimant. Les photonscr66s sont d6tect6sen sodie,Ci-contre : d6tails desinstruments optiquesservant i I'exp6rienceitalienne.

Deux exp6riences pour ._@unfantOme H A E

3:rlllJ.%

Rotationde la polarisation

AxionCr6ationd 'ax ions

Aimant

Polarisationou taser a 45-

Dans l'exp6rience italienne PVLAS - ainsi que dans lesautres en cours de montage qui visent elles aussi i cr6erdes axions -, un laser est envoy6 dans une cavit6 vide,plong6e dans le champ magn6tique d'un puissant aimant,Dans ces conditions, une nouvelle particule, I'axion, peutjaitlir et perturber la lumidre en faisant tourner sapolarisation i la sortie de la cavit6.Une seconde exprdrience, men6e entre autres par l'6quipede PVLAS, vise i reconvertir I'axion en photon. Un mur

Reconversionde I 'ax ion

Aiman l

Chamounampmagn6tique

Mur

Polarisationdu laser d 45"

OCTOBRE 2006 - SCIENCES ET AVENIR r 59

o a a s'agi,t cl'une decouaerte reuolution-nuire >, isistePierre Sikivie, de I'universitede Floride, responsable d'une erp6riencecompl6mentair e. o L' aaion est ut e particu'

leJantastique. C'esl comme un phaton qui

traaerssruit lu murs et ttru'on pomrait uoirdans un e erperierce de Inboratowe ! > , s' en-thousiasme Konstaritin Zioutas, du Cem et

de l'universit6 de Patras (Grdce)' responsa-ble 6galement d'ure exp6rience et initiateurdes deux premidres r6unions intemationa-les sur le sujet en quelques mois. < J'uime'ruis bien rdutiLissr lps centaines d' aimantsd,e I'accdleratew Hera de Hambotng pour

faire tme usi,ne d, urton^s ! >, compldte An-

dreas Ringwald, mi-s6rieux, mi-ironique. Ceth6oricien allemand espdre disposer de sapropre exp6rience en 2007 sur la machineHera. D'auues rdvent de communiquer avecI'axion sur de longues distances' D'ailleurs,aux Elals-Unis, la Nar,ry soutient une erye-rience sur ce thdme...

Si les photons marchaientsur deux Pattes,une patte serait alourdied'un boulet, I'axionDans la communaut6 des physiciens et as-trophysiciens, le passe-muraille joue les6lectrochocs. Et pourtant, ) l'origine, il futsecondaire. < l{otre but 6.tait d"dtadier lespropridtds du ai,cle >, rappelle I'Italien Emi-lio Zavattini, chercheur)l'origine de P\4"ASet dont les id6es ont inspir6 la plupart desautres exp6riences. ( Pourquoi Ie ui'de nepourra i t - i l pas s 'a imanler commc n ' im-porte quel materiqu ou memp un gaz? ".

se clemande-t-it. C'est d'ailleurs la significa-tion mdme du sigle de I'exp6rience : polari-

sation du vide par laser. Bien qu') Ia retrai-te, Zavattini est toujorus actif et ses yeuxp6tillent devant les demiers r6sultats.Le vide des physiciens, rappelons-le, n'estpas waiment vide. Il y a matidre b 6tudes !Comme I'indique la physique quantique,dans le vicle, des particules sont cr66es etd6hrrites en perrnanence. Ce qu'on pourraitvisualiser comme un magma grouillant,fluctuant et 6ph6mdre. Li6quivalent, pour lalumidre, d'une modification permanente deI'indice de r6fraction du milieu qui peftur-

berait sapropagation. Dds 1936, l'un des pd-

res de la m6canique quantique, Werner Hei-senberg, avait pressenti qu'une lumidrepolaris6e selon un axe el traversant unchamp magnet'ique ressortirait avec unepolarisation elliptique. Un effet quasi ind6-tectable. o I'{ous faisons des mesures dehaute prdci,si'on. La polari,sation du uideest Le d,etnier phdnomdne de L'dlectrcdyna'

60 c SCIENCES ET AVENIR - OCTOBRE 2006

Haxion sauve la th6orie'est dans les ann6es 1970 queles th6oriciens ont invent6 I 'axion.l ls se sont ainsi sortis d'un d6licat

probldme li6 d I'interaction forte, la forcequi maintient les protons et Ies neutrons'Cette force aurait d0 violer une certaineloi (dite de sYm6trie) mais aucuneexp6rience ne I 'a confirm6 jusqu'i

aujourd'hui. " La physique 6tait commeune salle au sol plat dans laquelle, dansun coin, Ia table d'un billard avait l'air

inclin6e,, explique Pierre Sikivie, auteurd'un remarquable article p6dagogiqued6veloppant cette analogie*' faxionserait comme une cale dePos6e sousle pied du bil lard pour le remettre droit.Math6matiquement, le Processus( annule u des paramdtres, d'ou le nomde lessive donn6 par Frank Wilczek d

gygx,rt cul!, t i ryy; s i o. 6 s ) .* Paru dans Physics Today en d6cembre 1996ei en ligne sur arxiv.org/abs/hep-ph195O6229

7n1derfotRi,r6tTorbopuquefIungrulaasssefIes

P0IAF|SATI0N. La lumidreest une onde. A la manidred'une corde vibrante, ellese propage 0ans unedirection mais peut oscil lerdans un plan. On dit alorsqu'elle est polaris6elin6airement. Si elle vibreen m6me temps dans deuxdirections perpendiculaires,la polarisation est ell iptique(ou circulaire).

ETECIRtlDYNAMIOUE0UANTI0UE (EB0). Cetteth6orie marie l'6lectro-magn6tisme et la m6caniquequantique. Elle permet decalculer les propri6t6s deoarticules 6l6mentaires.

CHRl|MllDVNAMIOUE0UANTIOUE. Elle d6critI'une des quatre forcesfondamentales,l'interaction forte.Cette force expliquela coh6sion des protons oudes neutrons.

ANTIMAIIERE.outeoarticule admet uneantioarticule de m6memasse et de chargeoppos6e. Particule etantiparticule s'annihilentimm6diatement. Pourtantla matidre existe, ce quisignifie qu'au d6but deI'Univers un petit excds dematidre a domin6 surI'antimatidre. Mais lem6canisme exact n'est Pasencore connu.

En direct de V6n6tie@ Guiseppe Ruoso rdgle leslasers au pied de I'installationqui abrite I'exp6rience.@ Quelques chercheurscontemplent le sommetde I'installation, ir dix mdtresdu sol. @ Edoardo Milotti6tudie les donn6es recueillies,tandis qu'Alberto Simoncig @supervise les detnietsam6nagements-@ Le chercheur EmilioZavattini est i I'origine dePVLAS. Bien qu'i la retraite,il cherche toujours i Percerles secrets du vide.

mi,que quantique IEDQ, lire lexique ci-dessusl d,nepas aooi,r 6td sondd aussipro'

fonddment >, pr6cise le chercheur CarloRizzo, du laboratoire Collisions, agr6gats,r6activit6 i l'universit6 Paul-Sabatier deToulouse, qui lance son propre projet au [a-boratoire national des champs magn6tiquespuls6s, aprds avoir particip6 d PVLAS jus-qu'en 1999. Mais pour esp6rer titiller ceteffet, il faudra aux exp6riences futuresune pr6cision 10 000 d 100 000 fois plusgrande qu'aqiourd'hui.Uaxion redonne du lustre d cette qu€teassez ingrate. Etpas seulementparce queses inventeurs lui ont donn6 le nom d'uneIessive Airel'i,nterui'ew p. 63J I Des th6ori-

ciens I'ont introduite dans I'univers de laphysique pour r6soudre un 6pineux probldme dans le domaine dit de I'interaction for-te, celle qui r6git les quarks au ceur desnoyaux d'atome Qi,re I'uncad'rd p' 60), etayant peu h voir avec I'EDQ. C'est plus tard,en cadeau bonus, que I'axion est apparucomme un excellent candidat )r Ia massemanquante. Et une explication d la dispari-tion de I'antimatidre dars I'Univers. A con-dition de le peser. Autant dire, peserun fan-tdme ! Le capturer n'est Pas ais6.Dans les arm6es 197G1980, les acc6l6rateursde particules ont 6chou6. Aqiourd'hui, detrds forts champs magn6tiques et des lumidres interses lauraient engendr6 spontan6-

ment ) partir du videt < L,iarion a une n'Las-se muis pas le phttt'on. Tout se passe alnrsccvmm,e si,In utalion d"ani'orw ralmtissaitme pur\ie d,e ln lumidre, ce qui' modifie sapolnrisation' ), explique Carlo Rizzo. Si lesphotons marchaient sur deux pattes, unepatte se retrouverait alourdie d'un boulet,I'axion. Dfficile de marcher droit. Cette par-ticule a alors deux effets sur la lumidre.Comme dans le vide quantique, elle peutfoansformer une polarisation lin6aire en polarisation elliptique et d'rme faqon plus radi-cale. En plus, elle peut faire pivoter l6gdre-ment une polarisation lin6aire.La lumidre, le magn6tisme et le videsont donc les trois cl6s d'une chasse o o o

OCTOBRE 2006 - SCIENCES ETAVENIR r 6l

a o o r6ussie. Dans Ie hangar de Legnaro,la cavit6 mesure prds de six mdtres (pourun mdtre n effectif >) et la lumidre parcourtpar ses allers-retorus plusieurs dizaines dekilomdtres. Laimant est 6norme, prds decinq tonnes et son champ est d'rur peu plusde 5 teslas (cent mille fois le champ magne-tique terrestre). < L'effet est trbs tdna. C'estcomme si on uoulait ddtecter un point Lu-mineun dans une grande ui'Ile Lu nuit'Pour augmenter nos chances, nous fai'sotts cli,gnoter cette lumidre en

"aTwnant"

et "6teignant" le phdnomhze >, expliqueGiovanni Cantatore. Alors I'aimant de cinqtonnes toume ! Pas vite, un tour en trois se-condes environ, mais assez pour sentir unpetit vent prds de I'exp6rience. Comme unebouff6e d'axions... Mille pr6cautions ont6t6 prises pour que les vibrations m6cani-ques ne perturbent pas les miroirs et I'opti-qlae. o L'etlterlence amarchd tout d'e suite.A laJin 2000, nous uuions tut, si,gnal. Lapolarisati,on de la lumi'dre toutne ! C' 6taittellemazt dtonnant que nous aaons ensul'tepassd toutes ces anndes ir' udriJier notredi,spositif. Mai,s I'effet est toujours ld' >,rappelle Cantatore. Tout y est pass6 : ils ontchang6 la lumibre du laser, ajout6 des gazdiff6rents dans les tubes pour 6talonnerI'exp6rience. Lors de notre visite, ils chan-geaient m6me la stmcture en fer par uneautre en aluminium pour voir si des fuitesmagn6tiques n'6taient pas perturbatrices. . .< I1 s'agit pe;ut-Affe d'un bi,ais erpdrimen-tal mais st c'est le cas, iL est trds subtil ,,conclut Cantatore.

ll a fallu une douzaine d'ann6es pour mettre au point I'exp6rience de Legnaro.

teclunecroltarot ,n l

o L'dquipe est de premi'Dre claase >, confr-me Konstantin Zioutas. o Ik semblwtt auoirtout regard6. A chaque cri,ti'que, ils ontrdpondu, complbte Andreas Ringwald'J'6tais scepti,que au ddbut. Maintenant, jesui,s optimiste. >N'emp6che, le doute subsiste. Plutdt que re-faire la m6me < manip >, d quelques varia-tions prds, une autre expr5rience, a pri,oriplus facile, a 6t6 privil6gi6e bLegnaro pourtrancher si, oui ou non, un axion a bien 6t6cr6.6.Le prhcipe est d'inverser la premidre

erp6rience, autrement dit reconvertir I'axionen lumibre. Pour ce faire, deux tubes plon-g6s dans un champ magn6tique sont plac6sde chaque c6t6 d'un mur. Nune des exk6mi-t6s du premier tube est obsf,u6e par le mur.Au bout du deuxidme tube, est install6 und6tecteur de lumi dre (aoi'r Le schima p . 59) .Comme les axions, contrairement aux pho-tons, traversent les muts, ceux qui parvien-dront dans le second aimant auront unechance non n6gligeable de se retransformeren lumidre, ce qui n'6chapperapas aux d6-

nes,latzles rchesat1cenlUnrmisrde liLesc e rgrofquephoI'exd'arTouserexpguel\ e !unetairchecunA Tpar(drPr6rtiorbobvol(pukpendes,7no1

pouqueles ItesliquelsimaimilongserapetirdiserapoLeo L amiecalnP\T,I a cI.iaxi

Y a-t-il un axion dans I'esPace?I un des probldmes de

I PVLAS est que sesL r6sultats ne collent pasbien avec des exp6riencesant6rieures et en cours. Dansles ann6es 1990, Emi l ioZavattini avait d6ji mont6, avecCarlo Rizzo, une premidreexp6rience, appel6e BFRT, au =laboratoire Brookhaven, aux .r

route. La technique 6tait la convertir I 'axion en photon, mais

m6me que PVLAS. BFRT n'a jamais trouv6 au laboratoire Lawrence Livermore, en plut6t dans la gamme micro-onde cette

trace d'axion, ni en version passe murail le, Californie, qui guettent Ies axions venant fois. Et i ls n'ont rien vu depuis plusieurs

ni en version mesure f ine des effets sur de l 'espace. PIus pr6cis6ment, en ann6es. Surtout, la plage de surveil iance

la lumidre, Mais elle lui a fix6 des bornes. Californie, ADMX, surveil le les reliques du de Cast balaie largement celle de PVLAS'

Et I 'axion de pVLAS est d la l imite de ces Big Bang depuis 1997 tandis qu'au Cern, La particule de Legnaro n'aurait pas pu lui

bornes. En revanche, i l est hors des clous Cast regarde le Soleil depuis 2002. Dans 6chapper. Cette incohErence pousse

d6finis par des exp6riences trds les 6toiles, comme aux premiers instants ADMX et Cast ir poursuivre leur qu6te avec

diff6rentes install6es au Cern, mais aussi de I 'Univers, les temp6ratures sont telles une sensibil i t6 accrue.

62 r SCIENCES ET AVENIR - OCTOBRE 2006

que les particules sont ionis6es etles photons voient donc unenvironnement 6lectromagn6tiquedans lequel i ls peuvent setransformer en axions. Cet axionne doit cependant pas €tre troPlourd nr surtout trop couPl6 ) lalumidre, sinon il emporterait toutel'6nergie et ferait disparaitre les6toiles. ADMX et Cast sont en fait

Etats-Unis. Giovanni Cantatore Le t6lescope Cast du Cern, prds de Gendve, est point6 vers le Soleil de grandes cavit6s, plongees dans

les avait rejoints en cours de J.tpei. Joi, torU"t ,n axion dans son tube. un champ magn6tique qui tente de

complairen fsror

tecteurs. C'est plus simple que d'observerrure inf,me variation sur lapolarisation. Ac-croupi sous latable en granit, Giovaruri Can-tatore nous montre par oi passerait I'axion.On Ie verrait presque. Dans quelques semai-nes, l'6quipe installera un gros aimant sousla table. < Notn esperons un photon toutesIes cletta secondes enairon, pr6cise le cher-chew. Le problhne est que les ddtecteursstand,ards sont sibruitds qu'ik erueryaientcent signatta positi'fs toutes les secondes ! ,Un d6tecteur sp6cial est donc pr6r,'u, mais samise au point ralentira d'autant le lancementde la nouvelle exp6rience.Les concurrents espdrent bien profiter dece r6pit. En travaillant tous avec de plusgros aimants et de plus grandes longueursque PVLAS, ils attendent plus de m6tamor-phoses axions/photons que n'en espdreI'exp6rience italienne. Ils ont cependantd'autres probldmes. Les plus avanc6s, )Toulouse, attendent un cr6neau pour dispo-ser d'un laser intense. A Hambourg, deuxexp6riences sont pr6r,ues dans deux lon-gueurs d'onde diff6rentes mais les aimantsne sont pas encore disponibles. Au Cern,une demande de financement compl6men-taire auprds de I'Agence nationale de Ia re-cherche a 6t6 refus6e. Dans la course, cha-cun a ses atouts.A Toulouse, les miroirs sont ceux fabriqu6spar le Laboratoire des mat6riaux avanc6s(d Lyon) pour Virgo, I'exp6rience de hautepr6cision de d6tection des ondes gravita-tionnelles, en ltalie. Les aimants sont desbobines qui tiennent dans la main et qui en-voient au fihme de 5 tirs par heure des im-pulsions de plusieurs dizaines de teslaspendant seulement quelque 10 millisecon-des. o I/s sont refroid,is d, l'azote li,quid,e,moi,ns cher que L'hdlium. C'est commecomytarer le prLr du klit et du bordeatur >,plaisante Carlo Rizzo. Son 6quipe envisageen fait deux exp6riences, une de reconver-sion de l'axion et I'autre de haute pr6cisionpour sonder les pr6dictions de la m6cani-que quantique. Au Cern, Ies aimants sontles plus puissants du monde, plus de dixteslas, et possddent deux canaux dans les-quels on peut mener les deux exp6riencessimultan6ment. A Hambourg, or) lesaimants sont 6galement trds performants etlongs, ur laser ) rayons X plus 6nerg6tiquesera n6cessaire. Chacun s'6pie et y va de sapetite perfidie : < Cela fai,t d,es mois qu'ilsrlisunt qu'ils sont pr€ts > ; < Qa ne mwche-ra pas en faisant toul.ner les miroi,rs > ;< Letr ddtectettr n'est pas assez sensible >.< La nature se moque de qui, sera Ie pre-mier >, rappelle Andreas Ringwald, pourcalmer les esprits.PVLAS a cependant un autre probldme queIa concurrence. Plus grave sans doute.Laxion qu'elle aurait cr66 n'est pas du tout

tl'lEE-il[lTilf FRANK WILCZEK, prix Nober de physique en 2004 poursa contribution ) la compr6hension de I ' interaction forte.

< Linterpr6tation ne collepas i la thdorie standard )>

Pourquoi ce nom d'axion donn6i une particule?J'ai toujours pens6 que le nom decette lessive ferait un excellent nom deparrlcures. Ln I9/6, Je I 'at propose aquelques personnes en conf6rence. StevenWeinberg [prix Nobel en 1979] avart aussiavanc6 sur les m€mes id6es avec le terme" higglet " puis i l s'est ral|6 i axion dans unarticle distinct du mien. Les 6diteurs desrevues €taient et sont encore conservateurset n'auraient jamais accept6 une telleappellation, mais heureusement la particuleest l i6e d un ( courant axial de baryon ,,ce qui a permis de justif ier ce terme.Je n'ai jamais demand6 d'autorisation dla marque. . .

A quoi sert cette particule?Le probldme d r6soudre 6tait qu'une loimajeure de la physique aurait d06tre viol6e en thdorie mais ne l '6tait pasen pratique. C'est le cas particulier del' interaction forte qui l ie les quarks entre

[axion que I'experienceitalienne aurait cr66,n'est pas celui attendu !ll secoue trop la lumiereI'axion attendu ! Il secoue trop la lumidre. Larotation de lapolarisation est mille fois plusimportante que pr6lu... < Si c'6tait unarion, not:r'e d4.tecteur aurai,t d(t enplo-serl >, s'amuse Konstantin Zioutas, respon-sable de 1'exp6rience Cast. Car I'axion at-tendu a regu des bornes ) ne pas d6passer,lors d'exp6riences pass6es Qi,re l'encad,rdp. 62). Celw vu par PVLAS emporterait sibien l'6nergie qu'il 6teindrait le Soleil et tou-tes les 6toiles I Pour Ie coup, plus de probld-me de masse manquante, ni d'antimatidrelLaxion a waiment tout nettoy6.Unpeu trop radical. Les th6oriciens se sontdonc nris d pied d'ceuvre pour sauver le So-leil et r6concilier la particule italienne avecI'axion standard. Les sp6cialistes de th6orie

eux pour former les protons par exemple.Peccei et Quinn, en 1977, ont propos6qu'un certain champ fige des paramdtresd des valeurs trds tres faibles de tellesorte que la loi lon parle de sym6trieJne soit plus viol6e dans I ' interaction forte.Ce champ, c'est I 'axion.

Que vous inspirent les r6sultats de PVLAS?Je suis int6ress6 et en entendant leurresultat positif, 1'ai frissonne. Mais je nesuis pas surexcit6, car l'interpr6tationne colle pas i la th6orie standard de I 'axron.Cela conduit i un refroidissement troprapide des 6toiles; c'est interdit parl 'astrophysique. J'ai r6fl6chi un peu dla faqon de s'en sortir et comme je n'ai rientrouve de prometteur, je laisse cela sur lecoin du feu en attendant une confirmation,Mais si c'6tait vrai, ce serait un grand6vdnement, comparable d la ddcouverte deI'oscil lation des neutrinos, voire plus,car Ea heurte les id6es standards.

Propos recueillis par 0. l.

des cordes, le moddle le plus ) la mode et leplus abouti de la physique contemporaine,s'y mettent : c'est donc du s6rieux. < Notremesure dil quelque clrcse trtnis nous ne sa-Dons f)as trop cluoi ", constate Zavattini quisouhaite voir de nombreux th6oriciens surle sujet. < Ilfaut des jzunes prAB d, changerles choses! >, Iance-t-il en d6fi. D6jd, desmoddles qui n'ont rien de simple ont l'air demarcher. Ces particules pourraient resterpiegees dans le Soleil ou bien ne pas en sor-tir. Ou alors elles pourraient 6tre compo-s6es de morceaux encore plus 6l6mentai-res. On ne sait plus. Tout Ie monde travailledur. Personne n'a envie d'abandonner.Selon certains, m6me si I'exp6rience dereconversion axion/photon ne donnait rien,cela ne signifierait pas que l'axion n'existepas ! La fidwe monte. Au deuxidme congrdssur le sujet en Crdte, en mai dernier, ilparait que les coudes se sont souvent lev6sen I'honneur de la nouvelle venue.

DAVID I-AR0USSERIE, envoy6 sp6cial en ltalieReportage photo : MASSIM0 BREGA/EUREtl0S

pour $ciences et Avenir

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