De l'origine de la vie au destin de l'univers, que découvrirons-nous cette année ?
De l'origine de la vie au destin de l'univers, il y a beaucoup de choses que les scientifiques ignorent tout simplement. Mais ils progressent. 2015 a été une grande année pour la science :nous avons vu l'accord sur le climat, des photos de planètes naines et nous avons vu des preuves d'écoulement d'eau sur Mars. Alors que se passera-t-il en 2016 - y a-t-il des mystères scientifiques majeurs qui peuvent être résolus ? Nous avons demandé à trois experts de spéculer.
L'accélérateur de particules Large Hadron Collider a déjà coché une chose sur la liste avec la découverte du boson de Higgs en 2012. Depuis le 3 juin 2015, le LHC a entamé le Run 2 après quelques années de mises à niveau. Et cette fois, les protons entrent en collision avec près du double de la quantité d'énergie qu'ils avaient la dernière fois. Ce mois-ci, les premières expériences ont révélé un indice d'une nouvelle particule.
Cela pourrait être une indication de "supersymétrie", une théorie qui stipule qu'il existe un "superpartenaire" plus lourd pour chaque particule dans le "modèle standard" (notre meilleure théorie actuelle sur le monde subatomique). La supersymétrie est importante car elle peut expliquer de nombreux mystères fondamentaux de la physique, comme ce qu'est la "matière noire" ou la façon dont les lois de la physique semblent si finement réglées pour créer le monde qui nous entoure. De plus, la nouvelle particule pourrait être le signe d'une dimension cachée, d'un deuxième boson de Higgs ou - avant que nous ne soyons trop excités - d'une fausse alerte. Il faudra attendre plus de données en 2016 pour en dire plus avec certitude.
Depuis les années 1930, les scientifiques créent des éléments artificiels en faisant entrer en collision différentes particules pour créer de nouvelles atomes. On connaît aujourd'hui environ 24 éléments synthétiques, portant le tableau périodique à 118 éléments. Avec la synthèse récente du 117e élément et la reconnaissance officielle des quatre éléments les plus récemment découverts, le vide restant dans le système connu a été comblé.
Les scientifiques poursuivent leurs efforts pour étendre le système. Ils essaient de créer l'élément 120 et au-delà. Les suggestions selon lesquelles l'élément 122 aurait pu être découvert semblent déplacées. Les développements les plus récents ont utilisé l'isotope riche en neutrons Calcium-48 comme "balle nucléaire" et tiré dans un noyau lourd pour créer le nouvel élément. D'autres succès peuvent inclure l'utilisation d'un atome encore plus lourd que la balle, plutôt qu'un atome cible plus lourd. Cela pourrait aussi dépendre de la disponibilité d'un meilleur accélérateur nucléaire. On espère que - malgré le fait que la plupart des éléments synthétiques se désintègrent rapidement - un groupe de nouveaux éléments plus lourds puisse exister dans un "îlot de stabilité".
La matière noire est la matière mystérieuse qui semble être partout dans l'univers. Elle est aussi cinq fois plus abondante que la matière ordinaire qui compose les étoiles, les planètes et nous-mêmes. En fait, nous n'avons jusqu'à présent que des preuves circonstancielles de la matière noire, à partir d'observations astronomiques de l'attraction gravitationnelle attractive qu'elle exerce sur les étoiles et les galaxies. Tant que nous ne pourrons pas en faire une mesure plus directe, nous ne saurons pas exactement de quoi il s'agit et comment il s'intègre dans le modèle standard de la physique des particules.
Des expériences avancées telles que la Large Underground Xenon Experiment (LUX) atteignent de nouveaux niveaux de précision dans leurs efforts pour détecter directement un "candidat de matière noire" appelé "particule massive interactive faible" lorsqu'il interagit avec la matière ordinaire sur Terre. Donc, 2016 pourrait être l'année où nous verrons enfin ce truc mystérieux dans le labo.
Sur Terre, nous trouvons de l'eau partout où nous en trouvons - que ce soit au milieu d'un désert ou dans des bouches hydrothermales. ressources dans les profondeurs de l'océan - la vie. Ainsi, ce qui suit lorsque nous trouvons de l'eau sur une autre planète, c'est qu'il y a là aussi un potentiel de vie. Les explorations récentes de Mars ont considérablement amélioré notre compréhension de la planète. Nous savons maintenant que Mars a un passé aquatique et, plus récemment, qu'elle a de l'eau salée qui coule.
En plus de l'étude en cours de Mars, en 2016, le vaisseau spatial Juno étudiera la quantité d'eau qu'il y a sur Jupiter. Encelade (une lune de Saturne) est une autre planète où nous avons le plus de chances de trouver de la vie. Il a une croûte glacée, mais on a récemment découvert que les geysers crachent de la vapeur d'eau, ce qui en fait l'un des endroits les plus susceptibles du système solaire (au-delà de la Terre) pour contenir la vie.
Tout comme les équations de Maxwell sur l'électricité et le magnétisme prédisaient l'existence d'ondes électromagnétiques, comme la lumière, la théorie générale d'Einstein sur la relativité a prédit l'existence d'ondes gravitationnelles - qui sont des ondulations dans le tissu de l'espace-temps. Mais même si la théorie d'Einstein a célébré son 100e anniversaire en 2015, nous n'avons pas encore vu ces vagues. C'est principalement parce qu'elles sont si petites :le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) recherche ces ondes qui provoquent des déplacements 10 000 fois plus petits qu'un proton (qui réunit le noyau atomique avec les neutrons) sur une distance de quatre kilomètres.
Comme le LHC, le LIGO est revenu en ligne en 2015 après une mise à niveau majeure, et en une semaine, des rumeurs de découverte ont commencé à émerger. Pas encore de mot officiel de LIGO lui-même, mais 2016 pourrait être l'année où nous découvrirons qu'Einstein avait de nouveau raison.
Les avancées technologiques permettent désormais de rechercher plus attentivement des animaux controversés ou jamais découverts auparavant. Les caméras de piste, ou « pièges photographiques », sont de petites caméras qui sont activées à distance lorsqu'un faisceau infrarouge est interrompu et qui peuvent être laissées au même endroit pendant une période prolongée sans intervention humaine. Ils sont de plus en plus utilisés dans les études sur la faune pour surveiller des animaux rares ou insaisissables, comme le léopard de l'Amour (Panthera pardus orientalis), qui a été documenté pour la première fois en Chine en 62 ans.
Les UAV (Unmanned Aerial Vehicle) ou les drones sont également de plus en plus utilisés dans les études fauniques pour inspecter des zones inaccessibles depuis les airs. Par exemple, une étude canadienne a révélé que les ours profitent maintenant de sources de nourriture telles que les oies et leurs œufs. Peut-être en raison d'un climat changeant. Ces drones peuvent survoler l'habitat probable de Bigfoot (ou de tout animal recherché d'ailleurs) dans l'espoir de capturer quelque chose à la caméra.
