Ce n’est peut être pas chose courante, mais il nous arrive parfois d’entendre l’existence de faits surréalistes pour lesquelles on s’étonne mais sans vraiment nous y attarder, sans doute pour fuir l’angoisse que cela occasionne.

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Si ces faits s’avèrent réels, les implications sont profondes. Nous allons peut-être devoir réécrire la physique et la chimie.

L’effet placebo

Wikipedia Commons
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Une douleur intense et rebelle aux calmants nécessite parfois le recours à la morphine, un puissant antalgique. Ce que le Placebo a d’étonnant, selon les études de Fabrizio Benedetti, professeur en psychologie à l’Université de Turin en Italie, va au delà de son effet psychologique.

Certes, classiquement, c’est une substance sans aucun effet réel sur l’organisme, mais qui peut apaiser, soulager voire soigner par simple effet psychologique dit ‘’Effet Placebo’’, cependant, les résultats surprenants de Benedetti nous font rapidement découvrir quelque chose de plus mystérieux.

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Un patient pour lequel une certaine dose de morphine a été administrée pour une période donnée, a cessé de ressentir la douleur même après le remplacement de la morphine par un sérum salé sans aucun effet antalgique.
Bendetti a essayé d’injecter de la naloxone avec la solution saline, une substance qui bloque l’effet de la morphine. Miraculeusement, la douleur est revenue.

Benedetti a depuis montré qu’un placebo salin peut également réduire les tremblements et la raideur musculaire chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson. Leur activité neuronale diminuait en même temps que les symptômes: la solution saline avait définitivement un rôle biochimique.

‘’Nous avons beaucoup à apprendre sur ce qui s’y passe’’ dit Benedetti, ‘’Mais une chose est claire: l’esprit peut affecter la biochimie du corps’’.

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La matière noire

NASA

Selon les lois de la gravité, les galaxies devraient s’effondrer. La matière galactique tourne autour d’un point central parce que l’attraction gravitationnelle mutuelle crée des forces centripètes. Mais il n’y a pas assez de masse dans les galaxies pour produire le spin observé.

Vera Rubin, astronome travaillant au département de magnétisme terrestre de l’Institution Carnegie à Washington DC, a repéré cette anomalie à la fin des années 1970. La meilleure réponse des physiciens était de suggérer qu’il y a plus de choses que nous ne pouvons voir. Le problème était que personne ne pouvait expliquer ce qu’était cette “matière noire”.

Les observations astronomiques suggèrent que la matière noire doit représenter environ 90% de la masse de l’Univers, mais nous ignorons quel 90%.

L’Homéopathie

Madeleine Ennis, pharmacologue à l’Université Queen’s de Belfast, refusait de croire qu’un remède chimique puisse être dilué dans de l’eau au point où un échantillon n’en contiendrait probablement qu’une seule molécule, tout en ayant un effet curatif sur notre organisme.
Pour prouver que l’homéopathie n’était qu’un mythe, Ennis a analysé les effets des solutions ultra-diluées d’histamine sur les globules blancs humains impliqués dans la réaction inflammatoire pendant laquelle ils libèrent de l’histamine. Une fois libérée, l’histamine participe à l’élimination de l’agent causale de l’inflammation. L’étude, reproduite dans quatre laboratoires différents, a révélé que les solutions homéopathiques, même à une telle dilution,  fonctionnaient exactement comme l’histamine. Ennis admet finalement qu’un effet réel ne peut être exclu.

Pourtant, ces fameux remèdes sont parfois issus du charbon de bois, ou du venin d’araignée inclus dans l’éthanol. À ce stade, une quantité infime en est extraite et diluée des centaines de fois dans de l’eau. Les homéopathes disent que le remède original laisse une sorte d’empreinte sur les molécules d’eau. Ainsi, quel que soit le degré de dilution, l’eau reste  imprégnée des propriétés du remède.

« Nous sommes, » dit Ennis dans son journal, « incapables d’expliquer nos découvertes et nous les signalons pour encourager les autres à enquêter sur ce phénomène. »

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Le problème de l’horizon

ESA and the Planck Collaboration

Il y a 380 000 ans après le Big Bang, la lumière (qui est un rayonnement) a pu se libérer de la matière nous explique  Etienne Klein, chef du Laboratoire de Recherche sur les Sciences de la Matière du CEA (LARSIM). Ce rayonnement est appelé fonds diffus cosmologique et on sait que sa température, de nos jours est égale à 2.7K partout dans l’Univers.

Il est difficile d’expliquer qu’un Univers aussi grand, soit 28 millions d’années lumière ait pu atteindre une température homogène en 13.82 milliards d’années, sachant que rien ne peut se propager plus vite que la lumière, les mesures de température d’un horizon à l’autre de cet Univers indiquent pourtant qu’elle est partout égale à 2.7K à 10^-5 près.

Pour essayer de surmonter ce qui constitue un des problèmes majeurs de la cosmologie, des chercheurs ont proposé une théorie qu’ils ont appelée “inflation cosmologique”. Elle consiste à dire que les dimensions de l’Univers ont changé d’un facteur 10^50 en 10^-32 secondes. Les dimensions réduites de cet Univers auraient permis à ce rayonnement d’avoir une température homogène lors de sa libération et de garder cette propriété d’homogénéité jusqu’à aujourd’hui.

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Pour pouvoir trancher en faveur de cette théorie, des données expérimentales sont nécessaires, leur collecte est l’une des principales missions du satellite Planck lancé en 2009, et les récents résultats pourraient être en faveur de l’inflation cosmique.

L’énergie noire

Andrew Pontzen and Fabio Governato

En 1998, les scientifiques ont découvert que l’Univers s’étend à des vitesses de plus en plus rapides,  alors que jusque-là, tout le monde pensait que l’expansion de celui-ci ralentissait après le Big Bang.

« Les théoriciens sont toujours en train de patauger, cherchant une explication raisonnable », explique la cosmologue Katherine Freese de l’Université du Michigan. Ann Arbor : « Nous espérons tous que les prochaines observations de Supernovae et d’autres groupes de galaxies nous donneront plus d’indices. »

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Les scientifiques suggèrent que certaines propriétés de l’espace vide en sont responsables. C’est ce que les cosmologues appellent ‘’L’énergie sombre’’.

À ce jour, toute tentative pour l’épingler a été vaine. Les experts disent qu’il est possible que la théorie de la relativité générale d’Einstein ait besoin d’être ajustée lorsqu’elle est appliquée aux plus grandes échelles de l’Univers. « Le champ est encore largement ouvert », explique Freese.

La falaise de Kuiper

NASA

Quelque chose d’étrange se cache au delà de Pluton, dans une région située après la ceinture de Kuiper, où l’on ne retrouve rien.

Les astronomes appellent cette limite la falaise de Kuiper. La seule explication serait l’existence d’une 10e planète. Nous ne parlons pas de Quaoar ou Sedna: c’est un objet massif, aussi grand que la Terre ou Mars, qui a balayé la zone sans débris.

Selon Alan Stern, astronome au Southwest Research Institute de Boulder (Colorado), la preuve de l’existence de cette planète est convaincante. Mais bien que les calculs montrent qu’un tel corps pourrait expliquer la falaise de Kuiper, personne ne l’a encore vue.

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Les rayons cosmiques ultra-énergétiques

A. Chantelauze, S. Staffi, and L. Bret

Des physiciens du Japon ont vu des rayons cosmiques qui ne devraient pas exister. Les rayons cosmiques sont des particules, principalement des protons, mais ce sont parfois des noyaux atomiques lourds – qui voyagent à travers l’Univers à une vitesse proche de la vitesse de la lumière.

À mesure que les particules de rayons cosmiques traversent l’espace, elles perdent de l’énergie. La théorie spéciale de la relativité d’Einstein dicte que tous les rayons cosmiques atteignant la Terre d’une source en dehors de notre galaxie auront subi tant de collisions de délestage d’énergie que leur énergie maximale possible est de 5 × 1019 électronvolts. Ceci est connu comme la limite de Greisen-Zatsepin-Kuzmin.

Cependant, l’Akeno Giant Air Shower Array de l’Université de Tokyo, a détecté plusieurs rayons cosmiques au-dessus de la limite du GZK. En théorie, ils ne peuvent provenir que de l’intérieur de notre galaxie. Pourtant les astronomes ne peuvent trouver aucune source pour ces rayons cosmiques dans notre galaxie.

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Les physiciens de l’expérience Pierre Auger à Mendoza, en Argentine, travaillent maintenant sur ce problème. Au moyen de 1600 détecteurs répartis sur 3000 kilomètres carrés, Auger devrait être en mesure de déterminer les énergies des rayons cosmiques entrants et de faire la lumière sur les résultats d’Akeno.

 


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