Toutes les formes connues d’énergie dérivent des 4 forces fondamentales de l’Univers : la gravitation découverte par Newton, l’électromagnétisme ou force de Lorentz, la force « faible » en œuvre dans les réacteurs nucléaires et la force nucléaire forte responsable des réactions de fusion au cœur des étoiles ou de la bombe H. Des scientifiques hongrois du laboratoire ATOMKI de Debrecen en Hongrie affirment avoir mis en évidence une 5e force fondamentale. Si cette découverte se confirmait (ce qui est encore loin d’être le cas), elle pourrait révéler l’existence d’une nouvelle forme d’énergie.

Quelle que soit la forme d’énergie que vous exploitiez, elle implique la manifestation d’une de ces 4 forces fondamentales. Ainsi, la gravité exercée par la Lune est à l’origine des marées et de l’énergie produite par la centrale électrique de la Rance ou du moulin à marée de Bréhat. C’est également la gravitation qui est à l’œuvre dans les barrages hydroélectriques et les STEP ou certaines nouvelles techniques de stockage de l’énergie. L’électromagnétisme qui lie entre eux les atomes d’une molécule est responsable de la chaleur dégagée lors d’une combustion, que ce soit dans votre poêle à pellets, dans un moteur à essence, la turbine d’un avion à réaction ou une centrale à charbon. C’est aussi cette force qui produit du courant électrique dans les panneaux photovoltaïques ou vous procure de l’énergie lors de l’oxydation lente de la nourriture dans votre corps … laquelle vous permet de réfléchir (20 % de cette énergie est en effet consommée par notre cerveau), courir, pédaler, scier du bois ou faire l’amour …. La force nucléaire faible est exploitée dans les centrales atomiques qui produisent actuellement 70 % de l’électricité consommée en France. Quant à la force nucléaire forte elle est à la source de la fusion nucléaire à l’œuvre dans les étoiles et notre Soleil. Elle nous envoie la lumière qui est à l’origine de toute vie sur terre, de la croissance des plantes et de la plupart des autres énergies que nous exploitons, comme par exemple l’énergie éolienne[1]. Quelle force est alors responsable de la géothermie me demanderez-vous peut-être ? Eh bien je vous laisse réfléchir et le premier qui aura découvert la solution pourra la révéler dans les commentaires ci-dessous.

Découverte du boson X17

Mais, outre ces 4 interactions fondamentales connues des physiciens, il pourrait en exister une autre. Des chercheurs du laboratoire ATOMKI de Debrecen, en Hongrie pensent avoir découvert une nouvelle particule qu’ils ont appelée « boson X17 », lequel pourrait être le vecteur d’une cinquième force fondamentale.

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L’équipe dirigée par Attila Krasznahorkay postule son existence pour expliquer les résultats étonnants d’expériences portant sur la désintégration de certains atomes comme l’hélium-4 et le béryllium-8.
En 2015 et dans le cadre de leurs recherches sur la matière noire, ces scientifiques ont « bombardé » dans leur accélérateur de particules, du lithium-7 avec des protons. Ils ont observé la création de béryllium-8, un isotope instable qui se désintégra rapidement en paires d’électrons et de positrons. La façon dont ces particules se repoussent devrait former un angle prédictible selon les lois de la physique. Or, ce ne fut pas le cas : ils ont détecté un angle de 140° qui ne « colle » pas avec notre connaissance du comportement de la matière. Pour expliquer cette anomalie Attila Krasznahorkay a émis l’hypothèse qu’elle pourrait s’expliquer par la production d’une particule inconnue. Il en a même déterminé la masse : environ 17 millions d’électronvolts (MeV) et dénommé cette particule « boson X17 ».

L’équipe hongroise du laboratoire ATOMKI pense avoir découvert une 5e force fondamentale

Environ une année plus tard, d’autres physiciens ont élaboré une théorie selon laquelle ce boson X17 pourrait être le signe d’une cinquième force fondamentale de la nature. Ces résultats ont piqué la curiosité de scientifiques du monde entier et donné lieu à plusieurs études, dont une recherche directe de la particule par des scientifiques du  CERN[2]. Mais jusqu’à présent, ils n’ont rien trouvé.

Sur la piste d’une nouvelle forme d’énergie ?

Plus récemment, un nouvel article publié par l’équipe hongroise fait état d’une deuxième anomalie observée cette fois-ci dans une transition de noyaux d’hélium-4. «Un excédent est apparu cette fois à un angle de 115°, mais il peut lui aussi s’expliquer par la production d’une particule d’une masse d’environ 17 MeV », explique Attila Krasznahorkay. « Ce résultat vient corroborer notre observation précédente et soutient l’hypothèse de l’existence d’une nouvelle particule élémentaire ».

Toutefois la communauté scientifique reste sceptique. Aucune autre équipe n’a encore réussi à reproduire les résultats observés par l’institut ATOMKI. Pour Sergei Gninenko qui travaille sur le sujet au CERN[2], « les anomalies détectées par l’équipe hongroise pourraient être dues à quelque chose de complètement nouveau, comme une particule non détectée jusqu’ici ». Mais il n’exclut pas la possibilité d’une erreur dans l’interprétation des résultats de leurs expériences. « Pour mettre leur hypothèse à l’épreuve deux choses sont essentielles : une analyse théorique détaillée de la compatibilité entre les résultats obtenus avec le béryllium-8 et ceux obtenus avec l’hélium-4, et une confirmation par une expérience indépendante » explique-t-il.

Une autre équipe de physiciens de l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT) dirigée par Jesse Thaler est partie à la découverte du boson X17. « Nous menons une recherche qui devrait aboutir en 2023. Elle permettra de confirmer ou de réfuter l’hypothèse selon laquelle les anomalies détectées à l’institut Atomki seraient dues à une cinquième force fondamentale » déclarent-ils.

Pour autant, et même si la découverte de cette nouvelle force se confirme – ce qui est donc encore loin d’être acquis – il ne faudrait pas espérer que l’énergie qu’elle pourrait engendrer soit utilisable pour nos besoins de tous les jours. L’exploitation de cette énergie par l’humanité serait en effet encore plus compliquée et utopique à réaliser que la fusion nucléaire contrôlée : des scientifiques du monde entier essaient de dompter celle-ci depuis plus de 50 ans sans y être encore parvenus. Et les coûts de recherche que nécessiterait la mise au point de techniques aptes à permettre l’utilisation à grande échelle de cette nouvelle énergie seraient probablement encore plus gigantesques que ceux du calamiteux projet ITER.
Pour l’heure, le développement des énergies renouvelables est la seule piste réaliste qui permettra d’ici 2050 de fournir à l’humanité une énergie abondante et propre.


[1] Les vents sont en effet dus principalement au réchauffement inégalement réparti à la surface de la planète et provoqué par le rayonnement solaire.

[2] CERN : le Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire basé à Genève est le plus important laboratoire au monde consacré à la physique des particules.