Dans un coin reculé de la physique théorique, une idée hérétique circule depuis des décennies : l'existence de particules capables de violer la loi sacrée de la causalité, se déplaçant plus vite que la lumière. Sont les tachyons, entités jamais observées mais pas complètement abandonnées, qui font désormais l'objet d'une nouvelle étude (je mets le lien ici) le remet avec force sur le devant de la scène.
Selon les chercheurs, en effet, un univers dominé par les tachyons pourrait expliquer de manière surprenante les plus grandes énigmes de la cosmologie, de la matière à l'énergie noire. Une hypothèse audacieuse qui reste à vérifier, mais qui pourrait ouvrir des perspectives radicalement nouvelles sur la nature du cosmos. Science-fiction ou physique du futur ?
Les tachyons, particules « hérétiques »
Les tachyons sont des particules hypothétiques qui se déplacent toujours plus vite que la lumière, remettant en question l'un des piliers de la physique moderne : la théorie de la relativité d'Einstein. Vous savez ce qu'il dit, n'est-ce pas ? Rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière dans le vide, soit environ 300.000 XNUMX km par seconde. Ce serait une violation il principe de causalité, ou la règle selon laquelle tout effet doit suivre sa cause.
Pourtant, les tachyons constituent une solution mathématiquement valable aux équations de la relativité, même si leur existence impliquerait des paradoxes. Pour cette raison, la plupart des physiciens considèrent les tachyons comme une simple curiosité théorique, un exercice intellectuel sans réalité.
Un modèle « tachyonique » de l’univers ?
L'étude, en prépublication (donc pas encore soumise à une évaluation par les pairs) apporte un nouvel éclairage sur les tachyons, placés dans un modèle cosmologique dans lequel ils constituent environ 85 % de la masse de l'univers, et non la matière noire.
Selon les calculs des chercheurs, un univers en expansion rempli de tachyons pourrait dans un premier temps ralentir son expansion puis s'accélérer à nouveau. Un comportement étonnamment en accord avec les observations de notre univers, dont on sait qu'il est actuellement dans une phase d'expansion accélérée, entraînée par un phénomène connue sous le nom d’énergie sombre.
En d’autres termes, le modèle des « tachyons » pourrait potentiellement expliquer à la fois la matière noire et l’énergie noire, les deux plus grands mystères de la cosmologie moderne, d’un seul coup d’éponge audacieux. Une hypothèse révolutionnaire, ou plutôt hérétique.
Oui, mais qu'en est-il des preuves ?
Cette fois, j'attends des commentateurs qui n'aiment vraiment pas la physique théorique. Et je le fais pour réitérer une évidence : une théorie, aussi fascinante soit-elle, n’est valable que si elle passe la comparaison avec des données expérimentales. Pour tester leur idée, les physiciens l'ont appliquée à l'observation de supernovae de type Ia, des explosions stellaires qui permettent de reconstruire la relation entre distance et expansion de l'univers. C’est précisément en étudiant ces supernovae que, dans les années 90, les astronomes ont découvert l’expansion accélérée du cosmos.
Eh bien, le modèle tachyonique s’est avéré tout aussi efficace que le modèle standard (qui inclut la matière noire et l’énergie noire) pour expliquer les données des supernovas. Un résultat surprenant, compte tenu du caractère peu orthodoxe de l’hypothèse.
Mais ce n'est que le début. Nous avons aujourd’hui accès à une multitude de données sur l’univers à grande échelle, depuis le fond de rayonnement cosmique (l’écho du Big Bang) jusqu’à la répartition des galaxies. La prochaine étape sera de comparer le modèle tachyonique avec ces observations de plus en plus précises et détaillées. Est-ce que ça tiendra le coup ? J'en doute, mais là n'est pas la question.
Les Tachyons, une belle et bonne provocation
Il est peu probable que le modèle des tachyons réussisse ces tests plus rigoureux, étant donné l’invraisemblance des tachyons eux-mêmes. Mais s’engager dans de nouvelles directions, même peu orthodoxes, est fondamental en cosmologie : on ne sait jamais quand un tournant pourrait arriver. Les cosmologues tentent de comprendre la matière noire depuis 50 ans et étudient l’énergie noire depuis 25 ans, sans résultats concluants. Les solutions à ces énigmes viendront probablement de directions inattendues.
En ce sens, le modèle tachyon est une provocation féconde, qui nous oblige à remettre en question certaines de nos certitudes les plus profondément ancrées, comme la limite infranchissable de la vitesse de la lumière et le principe de causalité. Même si cela s’avère faux, cela nous aura poussé dans les territoires inexplorés de la physique théorique, où se trouvent peut-être les réponses que nous cherchons.
Télévision, sourires et tachyons
L’histoire des sciences est parsemée d’idées « hérétiques » qui ont ouvert la voie à des révolutions conceptuelles. Voulons-nous parler de la relativité elle-même, qui au siècle dernier ressemblait à un fantasme mathématique bizarre et qui, au contraire, a redéfini notre vision de l'espace, du temps et de la gravité ?
Les tachyons, désormais confinés aux marges de la physique théorique, pourraient un jour s'avérer être la clé d'une nouvelle compréhension plus profonde de l'univers. Ou peut-être qu’elles resteront à jamais une spéculation fascinante, une expérience de pensée qui nous rappelle à quel point la réalité peut être plus étrange et plus surprenante que ce que nous osons imaginer.
Quoi qu’il en soit, l’audace de remettre en question les dogmes et d’explorer l’impossible reste le moteur de la découverte scientifique. Car ce n’est qu’en remettant en question nos certitudes que l’on peut espérer ouvrir de nouvelles fenêtres sur le cosmos. Derrière l’une de ces fenêtres, un univers plus rapide que la lumière où le passé et le futur se confondent et où les lois de la physique telles que nous les connaissons ne s’appliquent plus.
