Quand on force le monde de la physique à réécrire son modèle standard, on mérite bien une petite récompense. Et le comité Nobel nous donne raison en remettant le prix de physique ce mardi au Japonais Takaaki Kajita, 56 ans, et au Canadien Arthur McDonald, 72 ans. Leurs travaux « ont mené à la conclusion, d’une portée considérable, que les neutrinos, longtemps considérés comme n’ayant pas de masse, devaient en avoir une, quoique faible », a expliqué le jury suédois dans ses motivations, saluant une « découverte historique ». Pour comprendre pourquoi, 20 Minutes a demandé son éclairage à Thierry Lasserre, physicien des particules au Commissariat à l’énergie atomique (CEA).

Pouvez-vous rappeler ce qu’est un neutrino ?

On dit souvent que l’univers est fait d’atomes. Un atome, c’est un noyau composé d’un proton et d’un neutron, et autour gravite un électron, qui est à la base de tout ce qui est électrique, magnétisme, ondes radio. Un neutrino, c’est une sorte de cousin de l’électron mais qui n’a pas de charge électrique. Il est neutre, et de ce fait il interagit de façon extrêmement faible avec la matière. Pour l’étudier, il faut construire des détecteurs gigantesques : 50.000 tonnes d’eau entourées d’un blindage et enfouies à deux mille mètres de profondeur.

Qu’ont réalisé les deux lauréats du Nobel de physique ?

De gros efforts expérimentaux ont été faits depuis les années 1960 pour dire qu’il faut modifier le modèle standard, dans lequel le neutrino n’a pas de masse. Car en fait, le neutrino a bel et bien une masse, comme l’ont prouvé les travaux dirigés par Takaaki Kajita et par Arthur McDonald. C’était une surprise : avant cela on n’était pas sûr, eux sont arrivés avec leurs données expérimentales et ont résolu le problème. Ça a complètement changé l’orientation de la physique des neutrinos.

Que les neutrinos aient une masse, ça change quoi ?

On sait désormais que, dans le secteur des neutrinos, le modèle standard est faux. Donc il faut le réécrire et le repenser pour qu’il prenne en compte le fait que le neutrino a une masse, le souci étant qu’il y a plusieurs façons de le réécrire. Que le neutrino ait une masse, aussi faible soit-elle, change beaucoup de choses : il faut savoir que pour un atome, il y a un milliard de neutrinos associés. C’est la particule de matière la plus abondante de l’univers ! Elle touche aussi bien l’infiniment petit que l’infiniment grand, la physique des particules que la cosmologie. J’ai l’habitude de dire qu’elle est à la croisée des deux infinis.