Neutrinos, masse et vitesse luminique

[Lebleu34]

Bonjour,

Il me semblait avoir entendu dire dans des conférences que les neutrinos allaient un peu moins vite que la lumière car ils avaient une masse, très faible, mais dans une conférence d'Etienne Klein celui-ci disait qu'ils allaient aussi vite que la lumière.

Quelle est la bonne proposition ?

Autre question : Comment se peut-il que les neutrinos, avec une masse, traversent tout et que les ondes électromagnétiques, sans masse, soient stoppées par la matière ?

Merci d'avance pour vos lumières !
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[Deedee81]

Salut,

Il me semblait avoir entendu dire dans des conférences que les neutrinos allaient un peu moins vite que la lumière car ils avaient une masse, très faible, mais dans une conférence d'Etienne Klein celui-ci disait qu'ils allaient aussi vite que la lumière.
Quelle est la bonne proposition ?

Ils vont théoriquement moins vite que la lumière. Toutefois, vu leur masse extraordinairement faible et vu leur énergie, leur vitesse est extrêmement proche de la vitesse de la lumière. Si proche qu'on ne saurait pas le mesurer en l'état actuel.

Autre question : Comment se peut-il que les neutrinos, avec une masse, traversent tout et que les ondes électromagnétiques, sans masse, soient stoppées par la matière ?

Ce n'est pas une question de masse mais de constante de couplage pour les différentes interactions.
Les ondes électromagnétiques sont (forcément) couplées aux charges électriques. Et comme il y a beaucoup de charges (électrons, protons) .....
Par contre le neutrino n'interagit que par l'interaction faible (et gravitationnelle). Et donc la probabilité qu'il interagisse avec une particule sur son chemin est extrêmement faible.

[Lebleu34]

Merci beaucoup pour ces réponses !

Même en percutant de plein fouet le noyau d'un atome un neutrino peut ne pas interagir ?

[XK150]

Bonjour ,

Si , bien sûr , puisque vous dites qu'il y a interaction :
il se produit un muon qui peut laisser une trace dans l'eau , c'est le principe des détecteurs de neutrinos , voir Antares par exemple .
https://fr.wikipedia.org/wiki/Antares_(exp%C3%A9rience)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Il peut aussi ne pas le percuter.

Un détail : il ne faut pas voir le neutrino (ou l'électron, le photon, le noyau,...) comme une petite particule bien dure, bien localisée. C'est plutôt comme une onde, une vague. Et en plus une onde plane, dont la trajectoire n'est pas bien définie.... tant qu'on ne l'a pas mesurée (donc avec interaction). Et même si la "vague" passe là où est le noyau, le neutrino peut parfaitement le rater. Comme l'interaction faible est.... faible (évidemment) et à très courte portée (plus courte encore que l'interaction forte), il a même toutes les chances de le rater.

A noter que ceci est vrai aussi des particules qui interagissent plus facilement : la trajectoire n'est déterminée qu'à la mesure. On obtient ainsi une trajectoire bien droite dans les détecteurs du type chambre à brouillard par exemple (ou plus souvent une spirale car on utilise de puissant aimants, la spirale permet de calculer la masse et la charge de cette particule). On peut même calculer ceci :
Soit un électron, onde plane, arrivant sur un détecteur. Quel atome va-t-il toucher en premier (et laisser une trace ?) : n'importe lequel au hasard sur la face par lequel il arrive. Et le suivant ? Là le calcul montre que la probabilité est beaucoup plus grande pour une interaction avec les atomes alignés sur une trajectoire passant par le premier atome et de direction égale à la quantité de mouvement de l'électron. Même pas besoin d'utiliser la réduction de la fonction d'onde ! Le calcul se trouve par exemple dans Quantum Mechanics et Schiff (je l'ai aussi développée dans un article mais que je n'ai jamais mis sur le net)

La seule différence entre le neutrino et l'électron ou le photon est la probabilité d'interaction extrêmement faible pour le premier.

[Lebleu34]

Merci @XK150 et encore merci @Deedee81 !

Comme d'habitude ici, j'ai mes réponses... et bien plus encore.

[Deedee81]

Salut,

Une info intéressante.
http://www.larecherche.fr/un-d%C3%A9...-les-neutrinos

C'est une avancée assez spectaculaire. Et tout à fait dans le sujet de ce fil puisqu'il s'agit de mesurer le recul des noyaux sous la diffusion des neutrinos. Un phénomène connu théoriquement depuis longtemps mais dont la mise en évidence est très récente.

Outre de petits détecteurs (encore très perfectibles), cela permet aussi de détecter des neutrinos moins énergétiques, donc on élargi(ra) fortement le domaine de l'astronomie neutrinos (mais de rêvons pas, le rayonnement fossile neutrino reste indétectable. Dommage).

[XK150]

Re ,
Oui , c'est dans l'air du temps ; On a pu lire ceci :
http://www.pourlascience.fr/ewb_page...inos-38716.php
ou encore ceci :
https://today.duke.edu/2017/08/world...sive-discovery

Je ne sais pas trop quel crédit à apporter à tout cela , j'attendrai bien des résultats ....

[Interval]

Slt Apparrament le neutrino n'est pas une onde mais bien un corpuscule, et parait il se deplacerait plus vite que la lumiere ce qui remetrais en cause les equation d einstein et le probleme c'est qu il traverse la matiere, sur 1 milliard de neutrinos on arrive en detecter une dizaine, c'est vraiment peu! et je ne sais pas si comme le photon, (le photon aurait une masse en mouvement mais immobille aurait une masse nulle), en tout cas la sciences est loin de tout savoir et je pense que de nouvelle decouvertes vont mettre a mal les anciennes equation qui date du siecle dernier !

[Lebleu34]

@Interval,

De ce que j'en sais :

- Le neutrino est une onde ET un corpuscule, comme toutes les particules... c'est la base de la physique quantique et rien n'a été remis en cause à ce niveau.
- Rien ne va plus vite que la lumière... Le neutrino qui allait plus vite c'était un mauvais réglage des machines qui l'ont détecté, une affaire depuis classée.
- Un photon immobile ça n'existe pas, la propriété intrinsèque du photon c'est de se déplacer à 300 000 km/h dans le vide.

[Lebleu34]

*300 000 km/s

[pm42]

Slt Apparrament le neutrino n'est pas une onde mais bien un corpuscule, et parait il se deplacerait plus vite que la lumiere

Non, il ne se déplace pas plus vite.

le photon aurait une masse en mouvement mais immobille aurait une masse nulle

Non plus et le concept de photon immobile n'a pas de sens. Il n'a pas de masse en mouvement non plus.

la sciences est loin de tout savoir et je pense que de nouvelle decouvertes vont mettre a mal les anciennes equation qui date du siecle dernier !

La science ne fonctionne pas comme ça non plus et si on trouve de nouvelles théories, elles étendront les actuelles sans les mettre à mal.

[Deedee81]

Salut,

Les équations "anciennes" ont été vérifiées par l'expérience et validées. Les expériences donnant toujours la même chose, ça reste vrai.
Mais on a découvert de petits écarts (comme on dit, le diable est dans les détails ), de nouveaux phénomènes => de nouvelles théories ou des théories meilleures.

Ainsi, on utilise toujours les théories de Newton pour tous les calculs de balistiques, d'astronautiques.... Mais si on veut calculer le mouvement précis de Mercure ou régler les horloges ultra précises des GPS, Einstein est nécessaire. Et bien sûr, un jour ou l'autre, Einstein sera dépassé mais ne disparaîtra jamais. Après, tout, même la poussée de ce bon vieux Archimède est encore utilisée.