Auteur Sujet: le neutrino du muon  (Lu 1348 fois)

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le neutrino du muon
« le: 23 septembre 2011 à 14:16:01 »
Une particule élémentaire, le neutrino, pourrait voyager plus vite que la lumière, selon des résultats qui demandent encore confirmation. Qui est cet étrange neutrino?

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Qui est ce coureur qui battrait le photon sur la ligne d’arrivée ? Ce neutrino aux prétentions super(ou supra)luminiques ? Il s’agit d’une particule passe-muraille, qui n’a pas de charge électrique et dont la masse est théoriquement nulle. Le neutrino échappe ainsi aux interactions habituelles avec la matière et peut traverser la Terre –et nous- sans se faire repérer.

L’existence d’une particule neutre a été théorisée en 1931 par Wolfgang Paul. Son nom lui a été donné en 1934 par Enrico Fermi, le grand physicien américain d’origine italienne, neutrino signifiant ‘’le petit neutre’’ en italien. C’est en 1959 que deux physiciens annoncent sa découverte expérimentale.

Bien qu’ils soient très abondants, les neutrinos sont par nature des particules très difficiles à détecter. L’ampleur des instruments déployés -comme le SuperKamiokande au Japon, les détecteurs américains MINOS ou MiniBoone (Fermilab), Antarès en Méditerranée, Double Chooz en France ou IceCube en Antarctique-  est inversement proportionnelle à la discrétion des neutrinos !
Certaines expériences visent à détecter des neutrinos cosmiques (émis par des explosions d’étoiles par exemple), d’autres des neutrinos solaires. Certaines enfin étudient des neutrinos fabriqués par des centrales nucléaires ou par un accélérateur de particules, comme OPERA installée à Gran Sasso en Italie.

C’est là que l’équipe de Dario Autiero, de l'Institut de physique nucléaire de Lyon (IPNL/CNRS) a observé une anomalie fort dérangeante : des neutrinos qui parcouraient la distance entre le Cern, où ils sont émis, et le détecteur d’OPERA, 730 km plus loin, plus vite que la lumière.

Ces résultats appellent confirmation, tant leurs conséquences sont énormes pour la physique contemporaine, qui postule depuis Einstein que rien ne surpasse la vitesse de la lumière. Et aussi parce que les neutrinos ont déjà joué des tours aux physiciens….

Des expériences ont mis en évidence que des neutrinos pouvaient disparaître d’un point à un autre. En réalité, il existe trois types de neutrinos, muon, tau et électron, et ces particules sont capables d’osciller, de passer d’un type à un autre. L’objectif de l’expérience OPERA, qui regroupe 160 chercheurs de 11 pays différents, est justement d’étudier ces oscillations. En l’occurrence, les chercheurs espèrent détecter un neutrino du muon devenu un neutrino du tau.

Derrière ce transformisme du neutrino se cache une autre question importante : celle de la masse de ce asse-muraille. Le neutrino est sensé être dépourvu de masse. Pourtant, s’il oscille d’un type à l’autre, c’est bien qu’ils subissent des modifications en traversant la Terre. Et pour cela il faut qu’ils aient une masse… Le neutrino n’a pas fini d‘être un casse-tête !

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.fr
23/09/11 


http://www.sciencesetavenir.fr/actualite/fondamental/20110923.OBS0965/le-neutrino-une-particule-insaisissable-et-facetieuse.html


fil déplacé dans ici et ailleurs
Val
« Modifié: 23 septembre 2011 à 16:56:03 par Val »
Nous les fainéants, nous les cyniques, nous les extrêmes,
Foutons le bordel !

Hors ligne sarkonique

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Re : le neutrino du muon
« Réponse #1 le: 23 septembre 2011 à 16:27:36 »
C'est sidérant!  8|
Il est urgent de pondre une loi pour obliger ce neutrino migrant à respecter les frontières de la République en présentant ses papiers, nom d'un préz' Camembert!   :pasdrole:
Quelle vertu, quel bonheur peut exister dans un pays où une classe d'individus peut dévorer la substance de plusieurs millions d'hommes?
Robespierre
http://raconterletravail.fr/

Hors ligne Val

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Re : le neutrino du muon
« Réponse #2 le: 23 septembre 2011 à 16:43:34 »
Et en plus, ce neutrino est transformiste !! Je n'ose imaginer ce qu'en pensent christine boutin, christian vanneste et les autres...  :mdr1: :mdr1: :mdr1:

(je le savais que j'aurai du faire chercheur en physique quantique, je le savais....  :gene: :gene:)

Cela dit, merci pour le renseignement, affaire à suivre, c'est très intéressant.  :merci: :merci: :merci:
« Modifié: 23 septembre 2011 à 16:56:56 par Val »

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Re : le neutrino du muon
« Réponse #3 le: 23 septembre 2011 à 19:38:35 »
Je me passionne pour ce genre de choses...

Mais les scientifiques expliquent que l'on ne détecte que ce qu'on peut détecter avec nos outils qui sont un prolongement de nos sens (infrarouge, ultraviolet, vitesse=relative par apport à notre perception car nous sommes un "étalon" et on crée des échelles pr situer les phénomènes)...

Bili, tu prends "Star Trek" version Spoke/Kirk qui ds les années 70 avaient leur téléphone portable pour se contacter / Ou contacter l'Enterprsie..

Or on a la même chose aujourd'hui  :hehe:


Hors ligne bili

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Re : le neutrino du muon
« Réponse #4 le: 27 septembre 2011 à 07:59:06 »
Pour en savoir plus:

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Einstein s'est-il trompé ?

Des chercheurs du CNRS ont affirmé récemment que des particules sont capables de voyager plus vite que la lumière. Une expérience intéressante mais pas vraiment concluante, juge le professeur émérite de l’Univesité de Nice et directeur de la revue Alliage, Jean-Marc Lévy-Leblond.

 

Marianne : Des chercheurs du CNRS ont affirmé récemment que des particules sont capables de voyager  plus vite que la lumière. Cela vous paraît-il plausible?

Jean-Marc Lévy-Leblond : En principe, oui, aucun énoncé scientifique n'est définitif et il n'y a aucune raison pour qu'une idée admise ne soit pas un jour ébranlée. C'est même une des réussites majeures de la recherche scientifique que d'arriver à remettre en cause ses acquis.
Mais en pratique, dans le cas précis des « neutrinos supraluminiques », si l'expérience est intéressante et stimulante, elle n'est pas vraiment concluante. Avant d'abandonner une notion étayée par un bon siècle de multiples confirmations expérimentales et d'une forte cohérence théorique, les physiciens y regardent à deux fois. Des résultats aussi novateurs ne seront pas admis sans que les détails fins d'une expérience aussi délicate soient scrutés de près par des experts du domaine et que ces résultats soient  reproduits par des expériences indépendantes (voir en Annexe quelques détails sur le point faible de l'expérience).
Sans aucunement mettre en doute la compétence de l'équipe qui a effectué l'expérience, et qui en rend compte avec une très grande clarté en évaluant les diverses incertitudes qui affectent le résultat, il est toujours possible qu'une source d'erreur imprévue ait été négligée. Pour apprécier à sa juste valeur la complexité d'une telle expérience, dont l'échelle véritablement industrielle est de règle dans le domaine de la physique des particules, il faut savoir par exemple qu'elle repose sur des données accumulées depuis trois ans, que le détecteur utilisé pèse plus de 600 tonnes et que l'équipe signataire de l'article comprend 175 chercheurs et chercheuses appartenant à 37 laboratoires de plus d'une douzaine de pays différents.

Quelle est la nature exacte de la nouveauté annoncée et en quoi remettrait-elle en cause la théorie d'Einstein?

La théorie dite de la relativité restreinte, fondée en 1905 par Einstein, est en vérité une «chronogéométrie» qui décrit la structure de l'espace-temps comme la bonne vieille géométrie euclidienne décrivait celle de l'espace ordinaire. Autant dire qu'elle définit la scène sur laquelle se jouent les divers phénomènes physiques et contraint fortement leurs manifestations. Cette théorie prévoit l'existence d'une vitesse-limite pour tout transport de masse, d'énergie ou d'information. Et cette vitesse est sans doute celle à laquelle se propage la lumière (et, plus généralement, les ondes électromagnétiques), pour autant que son vecteur, le photon, ait une masse nulle. Les neutrinos, de masses extrêmement faibles, sont susceptibles d'approcher de très près cette vitesse-limite, mais ne sont pas censés la dépasser.
Il faut d'ailleurs rappeler dans ce contexte une observation historique : les neutrinos émis par la supernova SN 1987 (une explosion d'étoile) sont arrivés sur Terre après un voyage de 168.000 années-lumière au moment précis que prédit la théorie acceptée. Si les valeurs annoncées dans l'expérience actuelle étaient extrapolées, ces neutrinos auraient dû arriver quatre ans avant la lumière émise par la supernova !
Si jamais cependant il se confirmait que, dans certaines circonstances, les neutrinos peuvent être plus rapides que la lumière, cela pourrait signaler l'existence de propriétés insoupçonnées spécifiques à ces particules sans nécessairement que cela remette en cause la théorie de la relativité. Sinon, cela pourrait montrer effectivement les limites de validité de cette théorie, mais elle resterait pertinente et valable à une excellente approximation pour toute la (large) gamme des phénomènes auxquels elle a été appliquée avec succès jusqu'ici.

Fort de ces bouleversements, une révolution physique est-elle envisageable à partir de 2012 lorsque l'accélérateur du CERN sera au point ?

L'accélérateur de particules du CERN, le LHC, fonctionne déjà avec une remarquable efficacité. En 2012, il atteindra son régime de fonctionnement à pleine puissance, et devrait permettre d'observer des phénomènes prévus nouveaux …si ces phénomènes existent. Il s'agit par exemple du fameux «boson de Higgs», élément essentiel mais jusqu'ici non détecté de l'actuelle théorie des particules fondamentales. Les données les plus récentes du LHC  n'en montrent aucune trace, non plus que d'une propriété de la matière appelée «supersymétrie», prédite par les théories en vogue. Il est donc possible qu'une profonde réforme de la physique théorique (on attendra de connaître son ampleur avant de la qualifier de «révolution») soit rendue nécessaire par la non-découverte de ces phénomènes (indépendamment d'ailleurs du problème actuel des neutrinos). Mais, encore une fois, cela ne mettra nullement à bas la plus grande part de l'édifice théorique actuel, et ouvrira plutôt de nouvelles perspectives pour son développement. Il se pourrait au demeurant que ces développements, si nécessaires, attendent encore longtemps et que la physique fondamentale reste en état de latence, comme cela arrive à de nombreuses disciplines scientifiques au cours de certaines phases de leur histoire.

Craignez vous comme le physicien et essayiste Etienne Klein des dérives médiatiques à propos du voyage dans le temps?

Les dérives médiatiques ne sont plus à craindre — elles sont là ! L'ampleur prise par une information, certes intéressante pour les physiciens mais sujette à caution, est un pur effet de communication. La plupart de ceux qui en ont entendu parler ne sont guère en état d'évaluer de façon critique sa portée, et les incompréhensions sont inévitables, non seulement sur la validité des résultats annoncés, mais surtout et plus gravement sur leur importance réelle.

La palme du ridicule va pour l'instant à la ministre italienne de l’Éducation nationale, de l'Université et de la Recherche.

En effet ! Dans un communiqué triomphal (encore en ligne ce 25 septembre : www.istruzione.it/web/ministero/cs230911) elle s'est félicitée de l'apport de l'Italie à la « construction d'un tunnel entre Genève et le laboratoire du Gran Sasso à travers lequel s'est déroulée l'expérience », croyant que les neutrinos avaient donc emprunté un tunnel de …730 kilomètres (évidemment impossible — les neutrinos n'en ont guère besoin, ils traversent la matière presque sans coup férir).
En vérité, ce ne sont pas  les neutrinos qui, peut-être, vont trop vite, mais bien les informations (déformations ?).  Aux physiciens de limiter au mieux les malentendus — en attendant l'inéluctable retombée à court terme du buzz, et le retour tranquille sur cette affaire dans quelques temps, avec des informations et des arguments plus sérieux.

Je vous remercie vivement. Affaire à suivre donc !

 
Pour quelques réflexions plus générales sur le statut de la notion de vitesse en physique et ses subtilités, voir Jean-Marc Lévy-Leblond, La vitesse de l'ombre, Seuil, 1996 (chapitre 2, «A toutes vitesses») et «Les avatars de la vitesse», dans la revue Le Genre humain, Seuil, octobre 2010.


ANNEXE

Quelques détails sur l'expérience du Gran Sasso. Les physiciens mesurent la vitesse de neutrinos émis à la suite de collisions complexes au LHC, le grand accélérateur du Cern à Genève. Ces neutrinos traversent la Terre sur 730 km en quelques millisecondes avant de pouvoir être détectés (pour une toute petite partie d'entre eux). Il faut mesurer les temps d'arrivée et de départ avec une précision de quelques nanosecondes et la longueur du trajet parcouru avec une précision de 2 cm (la mesure se fait par GPS). On conçoit la difficulté de telles mesures. Le point le plus faible de l'expérience est le repérage de l'instant de départ des neutrinos, qui n'est défini que statistiquement.

http://www.marianne2.fr/philippepetit/Einstein-s-est-il-trompe_a212.html

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