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Reportages

Matière à Nobel

Propos recueillis par Jean-Marc Fleury - 18/12/2015

Lauréat du prix Nobel de physique 2015 (avec le Japonais Takaaki Kajita), Arthur McDonald, le physicien canadien, est directeur de l’Observatoire de neutrinos (SNO) de l’université Queen’s à Sudbury, en Ontario. Il explique ici l’intérêt de la découverte qui lui a valu cet honneur: les oscillations des neutrinos.



Que signifie pour vous ce prix Nobel de physique?

Il reconnaît que notre travail, commencé par la publication, en 2002, de nos premiers résultats et qui s’est poursuivi depuis, est d’une grande importance scientifique pour comprendre l’Univers. Je suis aussi particulièrement fier du fait que 260 collaborateurs ont pu célébrer avec moi notre découverte, consacrée à l’automne par le Comité du prix Nobel, puis par celui du Breakthrough Prize.

Quel est le principal défi que vous avez dû relever au cours de vos travaux
à l’Observatoire?


Nous avons construit un détecteur de neutrinos d’une dizaine d’étages dans une mine de nickel. Le cœur de notre projet était une immense sphère d’acrylique remplie d’eau lourde, surveillée par 9 500 détecteurs de lumière à l’affût des faibles éclairs qui se produisent lorsque les neutrinos entrent en collision avec les atomes de deutérium de l’eau lourde.

Et qu’est-ce que vos expériences vous ont appris?

Jusqu’ici, le modèle standard des particules élémentaires donnait une masse nulle aux neutrinos. Désormais, nous savons que les neutrinos, au contraire, ont une masse précise et même qu’ils changent d’état pendant qu’ils se déplacent. Ce résultat surprenant revêt une grande importance, car il a plusieurs conséquences. D’abord, les neutrinos influencent la formation des étoiles et des galaxies. Ensuite, les processus en jeu contribuent à l’effondrement des étoiles sur elles-mêmes, c’est-à-dire aux supernovæ. Ces supernovæ créent tous les éléments plus lourds que le fer. Finalement, nous avons maintenant la confirmation de la grande précision de nos calculs décrivant les réactions nucléaires responsables de la puissance solaire.
Ces processus physiques sont les mêmes que ceux que l’on compte mettre à profit
pour produire la fusion nucléaire sur Terre.

Qu’aimeriez-vous encore apprendre sur les neutrinos?

Nous allons maintenant tâcher de découvrir les propriétés des neutrinos qui ont provoqué la désintégration et la disparition de l’antimatière, créant ainsi notre univers dominé par la matière. Grâce à l’Observatoire, nous parviendrons peut-être un jour à déterminer la masse absolue des neutrinos. Et puis, nous souhaitons accroître nos connaissances sur la radioactivité et les flux de chaleur de notre Terre, ainsi que sur notre Soleil. Ce sont là des questions fascinantes! Elles me motivent à rester actif dans ce domaine de recherche.



 

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