tag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post7443507309617011993..comments2024-03-09T10:16:46.522+01:00Comments on Ça se passe là haut: C'est quoi, l'Oscillation des Neutrinos ?Dr Eric Simonhttp://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comBlogger17125tag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-89133983532179959612016-01-26T23:01:15.240+01:002016-01-26T23:01:15.240+01:00Bonjour Antonio,
Les neutrinos oscillent, la quest...Bonjour Antonio,<br />Les neutrinos oscillent, la question ne se pose plus. C'est un fait établi (qui a d'ailleurs valu le prix Nobel a ses découvreurs cette année).<br />Lorsque vous écrivez une réaction nucléaire comme par exemple neutron + neutrino_mu -> proton + µ-, il ne faut pas oublier que l'énergie (et la quantité de mouvement) doivent être conservées de chaque côté. Si votre neutrino_mu est issu d'une oscillation d'un nu_e venant d'une réaction p + e- -> n + nu_e, où toutes les particules étaient au repos sans énergie cinétique, le nu_mu en question n'aura pas l'énergie suffisante pour produire un muon par réaction sur un neutron, s'ils sont aussi tous les deux au repos. Mais les particules ne sont jamais au repos et ont toujours une certaine énergie cinétique. C'est ça que vous n'avez pas pris en compte dans votre raisonnement. L'énergie ne se crée jamais...Dr Eric Simonhttps://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-74013460375449902732016-01-26T18:19:32.441+01:002016-01-26T18:19:32.441+01:00Si les neutrinos oscillent, on sort energie à part...Si les neutrinos oscillent, on sort energie à partir de rien, est-il possible?:<br />Dans le Soleil: proton + électron ------) neutron + neutrino électronique<br />Ce neutrino électronique peut réagir avec un neutron et donner la réaction inverse:<br />neutron + neutrino électronique -------) proton + électron<br />Mais s´ il est vrai que les neutrinos oscillent :<br />Le neutrino électronique on peut changer á neutrino muonique, et cette reaction:<br />neutron + neutrino muonique -------) Proton + muon<br />Et comme le muon est plus lourd que l´électron, l'énergie a été créé à partir de rien, est-il possible?Anonymoushttps://www.blogger.com/profile/04232614844543349061noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-28122972114385995472015-10-19T20:56:38.400+02:002015-10-19T20:56:38.400+02:00Tout 1a fait d'accord avec Eric, ce que l'...Tout 1a fait d'accord avec Eric, ce que l'on nomme "matière noire" n'a jamais été prouvé comme étant de la matière... Je suis d'accord pour militer pour un changement de nom :)<br /><br />Sinon Thierry, l'effet Cherenkov n'a aucun lien avec l'hélicité du neutrino. Déjà, il est crée par des particules chargées : le lepton (électron, muon ou tau) créé par le neutrino. Ensuite, il ne dépend que de la vitesse de la particule.<br />L'hélicité est en effet en liée à la vitesse car si vous allez plus vite qu'une particule, son hélicité change (un peu comme si vous allez moins vite qu'une voiture, ses roues tournent dans un sens, mais si vous accélérez et la dépassez vous verrez les roues tourner dans l'autre sens). Cependant il existe une quantité invariante de Lorentz de l'hélicité, c'est la chiralité, et tous les neutrinos connus (donc, actifs) sont de chiralité gauche !<br /><br />Quand à l'électron, il n'est pas vraiment présent dans le noyau qui n'est fait que de quark, c'est plutôt une transformation des quarks qui génèrent un électron... Comme on détecte les neutrinos par une interaction avec un noyau qui les transforme en leptons.<br /><br />Par contre, les quarks ont une phénomène similaire aux oscillations de neutrinos : les états propres de saveurs (up, down, strange, etc) sont liés aux états propres de masse par une matrice de rotation. C'est la matrice CKM qui est pour les quarks ce qu'est la matrice PMNS pour les neutrinos ! <br />Une particule est définie par son état propre de masse, et donc le quark down par exemple contient un peu d'état propre de saveur du down et un peu de saveur du strange (principalement).<br />On pensait que les neutrinos n'avaient pas de masse, alors ils sont définis par leur états propres de saveur ! De la même manière, un neutrino de masse m1 a un peu de neutrino électronique, muonique et tauique... dont les probabilités changent avec le temps. Ca se voit bien sur cette image, qui représente les différences de masses entre les différents états propres de masse des neutrinos : https://inspirehep.net/record/1267003/files/neutrino-mass-hierarchy.png<br /><br />Seulement, les quarks sont beaucoup plus massifs que les neutrinos, ce qui rend les probabilités d'oscillations quasi nulles pour eux...Leïlanoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-9351300177709239712015-10-18T09:35:17.090+02:002015-10-18T09:35:17.090+02:00Bonjour Thierry,
Les quarks forment trois famille...Bonjour Thierry,<br /><br />Les quarks forment trois familles distinctes, chacune peuplé de deux saveurs : 1 : Up et Down, 2 : Top et Bottom, 3 : Charm et Strange. Un quark Up se transforme en quark Down par l'échange d'un boson W-, qui lui même produit un électron et un antineutrino électronique. Un neutron est constitué de 2 quarks Down et 1 quark Up, le proton, lui est constitué d'1 quark Down et de 2 quarks Up. La désintégration du neutron en proton (en fait d'un quark Down en quark Up) n'est rien d'autre que la radioactivité béta moins. Le processus inverse existe aussi : un quark Up qui produit un quark Down via le boson W+, et qui donne un positron et un neutrino électronique (c'est la radioactivité béta+). Mais cette "désintégration" du proton n'existe que quand le proton se trouve dans un noyau... a contrario du neutron qui, si il est seul, se désintègre en proton au bout d'une dizaine de minutes (sa masse est légèrement plus élevée que celle du proton).<br />Dr Eric Simonhttps://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-8129887089423594092015-10-17T13:43:26.893+02:002015-10-17T13:43:26.893+02:00Bonjour et merci à toutes et tous pour vos comment...Bonjour et merci à toutes et tous pour vos commentaires, explications et réponses. <br />J'ai lu avec attention les liens conseillés par Leila (12 octobre) ... ils sont très intéressants pour débroussailler le sujet. <br /><br />Ils m'inspirent de nouvelles questions/suggestions. <br /><br />Par exemple concernant un test sur le changement éventuel de l'hélicité des neutrinos, il existe la suite logique issue des conditions de la relativité restreinte : masse des neutrinos non nulles (le résultat expérimental justifiant le prix Nobel 2015) => vitesse inférieure à celle des photons dans le vide (v < c). Par conséquent (et uniquement si j'ai bien compris le contenu des textes proposés) ma proposition : Si les "expérimentalistes" pouvaient créer une sorte d'effet Cherenkov pour les neutrinos, pourraient-ils alors en profiter pour vérifier s'il existe un changement d'hélicité dans le domaine vitesse du neutrino appartient à [vitesse du milieu de propagation du milieu < c, c[? Est-ce faisable? <br /><br />La formule (1.2) dans la note d'Y. Sagnier (neutron -> proton + électron) ne lasse pas de m'interroger. Puisque le neutron et le proton sont tous les deux constitués de quarks -réputés être fondamentaux, élémentaires, insécables-... d'où sort cet électron? (Sous-entendu, quelle filiation a t-il avec le flux sans cesse changeant de quarks?)<br /><br />Enfin, y a t-il d'autres particules (justement les quarks) pour lesquelles la notion d'oscillation pourrait être évoquée?Anonymousnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-15512299994574506772015-10-16T21:32:43.916+02:002015-10-16T21:32:43.916+02:00Pour être exact Leila, il ne faudrait pas dire que...Pour être exact Leila, il ne faudrait pas dire que la matière noire a été découverte... Ce qui a été découvert c'est une anomalie gravitationnelle, laissant fortement penser à la présence d'une matière non visible, mais qui n'a pas encore été découverte en tant que telle.Dr Eric Simonhttps://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-67200110405255789122015-10-15T15:21:36.765+02:002015-10-15T15:21:36.765+02:00Les théoriciens ont quelques longueurs d'avanc...Les théoriciens ont quelques longueurs d'avance... dans un espace où les équations ne sont pas prouvées ;) <br />La physique quantique a été une révolution dans la facon de voir la physique (le déterminisme passant des évènements aux probabilités sur les évènements) mais également dans la facon de faire de la physique. En effet, avant les équations étaient faites pour relier entre elles les expériences déjà faite. Maintenant, les équations sont faites pour étendre la physique existante vers celle à trouver... ce qui créé de nombreux modèles que les expérimentalistes vérifient. <br />Mais il arriv eencore qu'ils se nourissent des expériences : la matière noire avait-elle été prédie avant sa découverte ?Leïlanoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-66126000505471532922015-10-13T19:13:58.626+02:002015-10-13T19:13:58.626+02:00Merci très vivement, Eric et Leila, pour vos répon...Merci très vivement, Eric et Leila, pour vos réponses détaillées. J'en retiens que les théoriciens ont quelques longueurs d'avance sur les expérimentateurs.<br />C'est bien WMAP qui envisageait une quatrième famille, exclue ensuite par Planck.<br />J'y vois un peu plus clair, merci encore, et très cordialement<br />Pascalnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-15499090410638129242015-10-12T23:58:45.794+02:002015-10-12T23:58:45.794+02:00Alors en effet, le problème des neutrinos, c'e...Alors en effet, le problème des neutrinos, c'est que comme ils soulèvent beaucoup de questions, certains leur font dire également beaucoup de réponse... Récapitulons ceci.<br /><br />Il existe 3 type de neutrinos qui sont uniquement d'hélicité gauche. Ceci a été prouvé une première fois par l'expérience de Goldhaber, et j'ai du mal à trouver une source en francais qui résume bien cette expérience très subtile. Ce lien en parle quand meme et résume bien l'hélicité : http://ysagnier.free.fr/science/helicite.htm<br /><br />Lorsque Planck fait ses calculs et mesure le nombre de neutrinos, il me semble que c'est toujours avec une physique standard où les neutrinos interagissent comme dans le modèle standard. Donc leurs calculs favorisent 3 neutrinos gauches (et non 4 comme certaines observations cosmologiques semblaient préférer, je crois que c'était WMAP, à vérifier).<br /><br />Maintenant, si les neutrinos sont massifs et ont leur masse par interation avec le boson de Higgs, cela se passe par un couplage de Yukawa. Le couplage de Yukawa est l'inetraction entre la particule et le Higgs, et change l'hélicité de la particule qui interagit avec le Higgs, Ainsi, le neutrino gauche devrait devenir droit s'il obtient sa masse du Higgs, Problème : on ne voit pas les neutrinos droits. Conclusion : s'ils existent, ils sont invisible. Comme "voir" une particule en science, c'et interagir avec elle, et la probabilite d'interagir avec une particule dépend de sa constante de couplage, ca veut dire que le neutrino droit aurait une constante de couplage très faible.. voire nulle. C'est ce que veut dire "sterile".<br /><br />Après, il y a d'autres mécanismes de génération de masse de neutrino. La matrice de Majorana a l'avantage d'expliquer pourquoi la masse des neutrinos est très faible, parce qu'un terme très grand se retrouve au dénominateur de la valeur propre qui est donc toute petite. L'autre valeur propre aurait une masse très grande...(la page wikipedia est succinte mais explicite bien cela : https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9canisme_de_see-saw) ce qui expliquerait pourquoi on a pas vu ce neutrino. Et donnerait un bon candidat pour la matière noire... Mais il faut garder en tête qu il y a plusieurs type de mécanismes de Majorana entre lesquels l'expérience ne peut pas encore faire la différence.<br /><br />Après les théoriciens sont des magiciens qui peuvent faire surgir des particules sous leur crayon en brisant des symétries... encore jamais observées dans la nature ! Ils en sortent des neutrinos stériles gauches et droits, des modèles 3+1, 3+2, (je n'ai pas encore vu des decimaux heureusement), des particules neutres lourdes... Mais aucun indice ne penche d'un certain côté encore au niveau expérimental, si tant est que certaines théories peuvent être prouvées.Leïlanoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-53623499047970801532015-10-12T20:55:44.540+02:002015-10-12T20:55:44.540+02:00Ce que je peux dire en tous cas, c'est que les...Ce que je peux dire en tous cas, c'est que les neutrinos standards sont des neutrinos gauches. Les droits sont non-standard. Et les neutrinos droits effectivement n'ont pas de charge faible, en d'autres termes, ils n'interagissent pas avec le Higgs pour acquérir leur masse, elle doit venir d'un autre mécanisme, à priori à haute énergie, ce qui implique qu'ils aient une masse élevée (mécanisme du seesaw ou de la balançoire). Dans mon billet de décembre 2014, j'y suis peut-être allé un peu vite... On peut dire que les neutrinos droits sont stériles et qu'il n'y a que 3 neutrinos gauches et qu'il n'y a très probablement pas de neutrinos stériles gauches (c'est le sens des résultats sur le CMB).<br />Après, Majorana ou Dirac, ce que je crois avoir compris c'est que si les stériles massifs existent bien et qu'ils sont de Majorana (ce qui serait très probable vu qu'ils n'ont aucune charge), le mécanisme expliquant leur grande masse (le fameux seesaw) implique que les autres neutrinos (standards) soient aussi de Majorana... Dis à l'envers, si les neutrinos standards sont de Majorana, des neutrinos droits massifs devraient exister et seraient des candidats idoines pour former de la matière noire tiède. (si j'ai bien compris la chose...). Donc on cherche soit la désintégration double-béta sans neutrino (signe de comportement type Majorana) ou soit un neutrino stérile qui serait un état d'oscillation additionnel et qui se verrait à courte distance à partir des flux d'antinu_e et qu'on croit entrevoir auprès des réacteurs...<br /><br />Dr Eric Simonhttps://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-72019373673543499852015-10-10T19:13:32.118+02:002015-10-10T19:13:32.118+02:00Je laisserais volontiers répondre une spécialiste ...Je laisserais volontiers répondre une spécialiste comme Leila, n'étant pas moi-même à la pointe dans la physique des neutrinos... Leila, pouvez-vous apporter quelques précisions ? Merci ! Dr Eric Simonhttps://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-54495536178928789342015-10-10T15:24:20.581+02:002015-10-10T15:24:20.581+02:00Help !
Décidément, plus je lis sur les neutrinos, ...Help !<br />Décidément, plus je lis sur les neutrinos, moins j'y comprend quelque chose ! Par exemple Eric, vous dites que des neutrinos massifs, stériles, pourraient expliquer la MN, alors que sur le billet du 02/12/2014 sur les résultats de Planck excluant une quatrième famille, vous excluez les neutrinos stériles ? Leila parle soit des neutrinos droits s'ils obtiennent leur masse par interaction avec le Higgs, soit des particules de Majorana, alors que je croyais que les neutrinos droits, sans charge faible, justement n'interagissaient pas avec le Higgs (on évoque le mécanisme du see saw pour expliquer leur masse, et celle, faible des gauches)et étaient de Majorana ??<br />Quel rapport entre les neutrinos droits et les stériles ? Les droits sont stériles, mais peut-il y avoir des stériles gauches (sinon les deux termes sont équivalents, ce qui est loin d'être clair sur les papiers) ? Planck exclut-il tout autre neutrino ou seulement un quatrième gauche (déjà exclu par la désintégration du Z)? Et dans le premier cas, que faire des anomalies de détection près des réacteurs ? Etc...Comme la matière et l'énergie, mes neurones sont dans le noir !Pascalnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-50656490778888638602015-10-09T14:56:48.646+02:002015-10-09T14:56:48.646+02:00Bien que je travaille avec Super-K, je sui égaleme...Bien que je travaille avec Super-K, je sui également décue que Mme Rubin n'ait toujours pas été récompensée...<br /><br />Pour en revenir sur la durée de vie des neutrinos, je pense qu'i lfaut revenir sur la durée de vie. Une particule qui est créé peut avoir plusieurs sorts : la désintégration en d'autres particules de masse plus faible, ou l'interaction qui fait que la particule entre en contact avec son environnement et se transforme parfois !<br /><br />Si les particules fondamentales ne se désintègrent pas comme vous le dites, elles interagissent ! Ainsi la durée de vie d'un neutrino est le temps qu'il vit avant d'avoir une interaction qui le fasse changer de nature (en lepton). Donc le neutrino a une durée de vie qui dépend du milieu qu'il traverse (densité, consituants) et de sa probabilité d'interaction avce celui-ci (la section efficace, qui dépend notamment de l'énergie). Ce qui n'est pas infini...<br /><br />D'une manière générale, la réactions des médias a été plus d'expliquer à quoi a été donné le prix Nobel (les oscillations de neutrinos) que les portes que cela ouvre. Rappelons qu'il s'agit de la 1ere physique au delà du Modèle Standard et qu'elle a 2 implications majeures : <br />- soit il existe des neutrinos qu'on ne voit pas (des neutrinos droits, si les neutrinos obtienent leur masse par interaction avec le Higgs)<br />- soit les neutrinos sont des particules de Majorana, soit un type de particule unique qui est sa propre antiparticule (très difficile à prouver, mais avec de bons candidats pour la matière noire qui sortent du chapeau quantique).<br /><br />Et c'est ceci à mon avis qui vaut ce nobel, et non juste la massen tant que telle. <br />Leïlanoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-64257193709829536722015-10-08T20:16:37.081+02:002015-10-08T20:16:37.081+02:00@Sobiesky Merci. En fait je suis à moitié content....@Sobiesky Merci. En fait je suis à moitié content. Je souhaitais que le Nobel soit décerné à Vera Rubin... qui est beaucoup plus âgée que les découvreurs de l'oscillation des neutrinos.Dr Eric Simonhttps://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-14920608765736895232015-10-08T20:14:30.948+02:002015-10-08T20:14:30.948+02:00@Thierry Les neutrinos sont des particules fondame...@Thierry Les neutrinos sont des particules fondamentales comme le sont l'électron et les quarks. Leur durée de vie est... infinie. Les trois que l'on connait se transforment l'un dans l'autre mais ne se désintègrent jamais.<br />Les neutrinos classiques ne peuvent pas former la masse manquante, ils sont trop légers et rapides... mais comme je le disait en conclusion, d'autres types de neutrinos plus massifs pourraient expliquer la matière noire (on parle de neutrinos stériles, mais hypothétiques pour le moment).Dr Eric Simonhttps://www.blogger.com/profile/11521111896501339638noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-30866753026250725072015-10-08T12:53:28.930+02:002015-10-08T12:53:28.930+02:00Quand j'ai vu l'attribution du Nobel pour ...Quand j'ai vu l'attribution du Nobel pour des recherches sur le neutrino, je me suis dit, Eric doit etre content.<br />Et ensuite, je n'ai rien lu de plus sur l'info, j'ai simplement attendu le billet sur le Blog car j'etais sur d'y lire de l'information fiable et bien expliquée :-)<br />Merci doc'Jean-Françoishttps://www.blogger.com/profile/04039513488275647066noreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-3730656447404670771.post-26035984281139081192015-10-07T23:13:23.267+02:002015-10-07T23:13:23.267+02:00Tout d'abord merci pour ce bel exposé. Il perm...Tout d'abord merci pour ce bel exposé. Il permet d'y voir plus clair. <br /><br />N'étant malheureusement pas un professionnel, j'ai quelques questions sans doute simplistes à poser (et je m'en excuse donc par avance). <br /><br />"Quelle est la durée de vie des neutrinos (solaires par exemple)?" <br /><br />"Est-il raisonnable de penser que les neutrinos sont suffisamment nombreux pour former la texture des espaces cosmiques? (allusion à la notion d'énergie et de matière sombres)"Anonymousnoreply@blogger.com