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Plus vite que la lumière ?
Illustration : NASA
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Une erreur fréquente consiste à croire que l'un des postulats de la relativité restreinte (la constance de la vitesse de la lumière dans la vide) introduit une limite supérieure à la vitesse d'une particule.
Certes, la vitesse de la lumière est une limite infranchissable (pour cela, il faudrait fournir à la particule une énergie infinie, selon les équations d'Einstein, ce qui est donc impossible) mais elle n'interdit pas non plus l'existence de particules qui
se déplacent toujours plus vite que la lumière.
De telles particules (hypothétiques) ne peuvent en effet descendre en dessous de la vitesse de la lumière, pour les mêmes raisons que celles qui empêchent une particule "ordinaire" de la dépasser. Mais cela ne signifie pas qu'elles ne puissent exister.
Ce sont mêmes les équations de la relativité restreinte qui ont été à l'origine de leur description par Gerald Feinberg en 1967. Baptisées tachyons par le physiciens, ces particules, si elles existent vraiment, disposent de caractéristiques calculables tout à fait surprenantes.
Masse imaginaire, accélération infinie ...
D'abord, leur masse est un nombre imaginaire, ensuite, ces particules perdent de l'énergie en accélérant, ce qui implique qu'un tachyon d'énergie nulle est "infiniment rapide" ! Par ailleurs, un tachyon chargé électriquement perdrait de l'énergie (en produisant un rayonnement dit de Cherenkov, rayonnement caractéristique des vitesses supérieurs à celle de la lumière dans le vide) donc accélérerait sans fin...
Tout ceci est évidemment troublant, mais n'est, encore une fois, pas interdit par les équations.
Problème, les tachyons ne sont pas invisibles en théorie (il n'y pas de raison logique qui préviendrait leur observation dans tous les cas) : les physiciens ont imaginé des expériences qui permettraient de les détecter. Et jusqu'à présent, aucun tachyon n'a pourtant été observé.
Mais s'il s'avérait qu'ils existent bel et bien, une autre question vient immédiatement
à l'esprit : pourrait-on se servir d'un tachyon pour transmettre un signal plus rapidement que la lumière ? (Ce qui, pour le coup, violerait la relativité restreinte).
La réponse, disent les théoriciens qui, dans leur démonstration, fon intervenir un argumentaire quantique, est non.
Par contre, l'existence de tachyons poserait quelques problèmes à la notion de causalité...
Les physiciens, en majorité, doutent donc de l'existence de ces particules. Pour certains d'entre eux, elles sont mêmes le signe d'une dérive de la théorie des champs. A l'inverse, la science-fiction s'est emparée du concept avec plus ou moins de bonheur.
