jeudi 18 janvier 2018

Le Pouvoir de l 'Imaginaire ( N°549) : PARTICULES..construire...déconstruire..voire annihiler... Fantomatiques neutrinos....

Nous allons nous attaquer aujourd’hui  à la partie ardue du problème  de cette série et qui concerne les neutrinos
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-«  J’avoue mon cher OLIVIER   que je ne vois guère  ce que vous allez pouvoir nous raconter  sur le sujet : comme faire grossir ou «  maigrir » l’un des 3 types de neutrinos reconnus expérimentalement  ….Vous faisiez encore partie du  CEA , si je ne m’abuse , quand la reconnaissance  de leur propriétés de particules massiques  fut prouvée par les japonais…. ? (ma photo)
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-«  Hélas non ,j’étais déjà en retraite  cher ami XYZ : mais je recevais  les nouvelles du  CEA ….En fait ,cela résultait  des mesures prises sur le site KAMIOKANDE…..En 1998, l'expérience Super-Kamiokande mit en évidence pour la première fois le phénomène d'oscillation des neutrinos, ce qui établit que le neutrino avait  une masse non nulle — bien qu'extrêmement faible.

-«  Ce que je comprends  mal cher OLIVIER    c’est le côté  fantomatique de la chose ! Voilà une particule   qui n’a quasiment pas de masse  ni de charge électrique   , donc qui  transperce tout sans réagir avec …. Comment peut-on alors espérer qu’ elle va  abandonner  encore un lambeau de sa  quasi invisible  « dentelle  spectrale »   ?

-«  Eh bien précisément l’astuce est là XYZ !Historiquement  ,en 1942, Wang Ganchang a proposé pour détecter expérimentalement les neutrinos  ,non pas l’idée   de le faire «  encore » plus  maigrir  , mais  par  l'utilisation de la capture bêta de lui faire changer ou  « grossir » quelque chose d’autre !!!!.
  C’est un peu comme l’image de l’homme invisible de H.G.WELLS   dont le poids s’incruste dans la neige !!!
   En 1956 Clyde Cowan, Frederick Reines, FB Harrison, HW Kruse et AD McGuire ont publié  que  les antineutrinos créés dans un réacteur nucléaire par désintégration bêta avaient réagi avec des protons pour produire des neutrons et des positons  .Les positron trouve rapidement des électrons, et ils s'annihilent l'un l'autre. Et alors  les deux rayons gamma résultants  deviennent eux  détectables. Quant au neutron  ,lui il peut être détecté par sa capture sur un noyau approprié, libérant un rayon gamma. Et en définitive c est la coïncidence des deux événements - annihilation des positons et la capture neutronique -  qui donne une signature unique d'une interaction antineutrino ! Je trouve ça très malin !

-« Bon ..Là , je vois  le principe …… Mais ne me dites pas OLIVIER  qu’avec une telle collection de mesures , de réactions et de spectres d’énergies  finales  donc d’incertitudes  sur les écarts types  vous puissiez avoir une  idée bien précise de la masse   de votre antineutrino  initial …
.
-«   C’est exact XYZ  ……. C’est pourquoi on est resté si longtemps à se demander  s’il avait  même une masse ! Etait-ce une particule de FERMI  ou de MAJORAMA ????

 Imaginez   des  milli électrons volts ! Ça ne va pas peser lourd sur votre ultra microbalance ! Et je dois d’ailleurs vous avouer qu’entre les trois « saveurs «  des neutrinos  , on ne savait pas véritablement encore en 2016 quelle était  la plus lourde !!!!

-«  Qu’a-t-on fait pour y parvenir ????

-«Il a fallu d’abord vérifier   que les  oscillations entre les 3 types étaient confirmées   ( ma photo )     et que  pendant  leur trajet  les uns pouvaient devenir les autres !!!   Ca apportait  un début  de preuve indirecte de la masse des neutrinos……  Ensuite  ce sont grâce aux  contraintes cosmologiques apportées par le satellite WMAP 2000-2008 (interprétées dans le cadre des modèles cosmologiques  standards actuels) combinées avec les  résultats des expériences d’oscillations qui ont pu  donner  pour la masse des trois neutrinos les limites supérieures les plus basses : m(νe) < 225 eV/c2, m(νμ) < 190 keV/c2 et m(ντ) < 18,2 MeV/c2.


-«  Mais OLIVIER   les modèles cosmologiques  de WMAP   sont de type modèle ΛCDM/FRIEDMANN et je ne suis pas du tout sûr  de leur  pertinence complète !

-«   C EST EXACT  XYZ ….Et je ne suis pas sûr  que le principe d’incertitude    n’en fasse  pas un jour des triplets involontaires !
 A suivre 

2 commentaires:

  1. Jusqu'à preuve du contraire les expériences montrent que les neutrinos voyagent à la vitesse c. Donc ils n'ont pas de masse (apparente). La classification par le spin est secondaire. Les neutrinos sont des oscillateurs transverses dotés de masses qui s'annulent comme pour les photons ! Dans certaines conditions on peut "voir" la masse des photons et il en est de même pour les neutrinos.

    Par exemple un muon de 207 unités se divisent en 2 parties : {203(+)↔(203(–)} qui s'annulent et un électron ou positron.

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    1. Pour l instant , les deux directeurs de la manip d 'OPERA ont démissionné et leurs résultats sont tombés a l eau ...Mais par ailleurs en mars 2012, la manip ICARUS a montré que les neutrinos d'OPERA ne pouvaient pas aller plus vite que la lumière..... ce qui ne veut pas dire qu il n en existe pas des trés peu energetiques et donc tres lents...Dans la gamme des 3 il reste possible que l un d eux soit bien plus massique que les masses des 2 autres ....

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