Les physiciens ont mesuré la vitesse de la lumière aux énergies les plus élevées et ont constaté qu'elle est toujours constante, partout dans l'univers, même dans les rayons gamma émis par des sources telles que l'explosion d'étoiles.
Cela signifie que même aux énergies les plus élevées que nous pouvons détecter, l'un des piliers de la théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein est toujours inébranlable.
“La façon dont la lumière se comporte à des énergies très élevées a de réelles implications pour le monde qui nous entoure”, a déclaré l'astrophysicien Pat Harding du Laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique.
L'invariance de Lorentz est un principe fondamental de la relativité restreinte. Il exprime le fait que peu importe où vous vous trouvez dans l'univers, les lois de la physique – y compris la vitesse de la lumière – restent les mêmes.
Cependant, il existe des théories suggérant que l'invariance de Lorentz peut être violée à des énergies très élevées. Si cela est confirmé, nous aurons besoin de nouvelles lois de la physique pour expliquer cela. Mais nous devons aussi découvrir cela.
Si l'invariance de Lorentz se décompose aux hautes énergies, alors les phénomènes de haute énergie doivent présenter un comportement inattendu, incompatible avec la théorie de la relativité; la lumière, par exemple, pourrait voyager à des vitesses différentes.
L'Observatoire HAWC a récemment détecté un certain nombre de rayons gamma avec des énergies supérieures à 100 TeV. Ce seul fait impose des restrictions sur la violation de l'invariance de Lorentz – cela signifie que les photons ne se déplacent pas plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide.
Cela ne signifie pas que l'invariance de Lorentz ne peut pas être violée même à des énergies plus élevées, mais cela signifie qu'elle reste vraie dans nos limites détectables. Et c'est vraiment génial.
L'étude a été publiée dans Physical Review Letters.
Sources: Photo: Nébuleuse du crabe, source de rayons gamma. (NASA / ESA / J. Hester / A. Loll / Arizona State University)
