Pensez-vous que les résultats présentés par OPERA sont faux? (Prise 2)

[gillesh38]

très rapidement : si l'invariance de Lorentz est conservée, la violation potentielle de la causalité est obligatoire dans l'expérience telle qu'elle est présentée. Ca supposerait de fabriquer des accélérateurs se déplaçant à des vitesses relativistes les uns par rapport aux autres, ce qui n'est pas techniquement envisageable actuellement, mais ce qui n'est pas interdit "en principe", et on pourrait trouver des manières astucieuses de le faire dans le futur.

Je vais faire un autre commentaire sur ce qu'on appelle "vrai " et "faux". Quand on utilise un spectromètre à prisme ou à réseau pour mesurer des longueurs d'onde, chaque longueur d'onde se retrouve spatialement à un certain endroit. Mais on a besoin de savoir à quel endroit précis se trouve chaque lambda. Or ça dépend de tout un tas de paramètres compliqués de l'appareil , de la température, de l'hygrométrie (qui jouent sur l'indice de réfraction de l'air et des matériaux), etc, etc... On ne s'amuse évidemment pas du tout à calculer précisément tout ça en prévoyant à l'avace où une longueur d'onde précise doit tomber en fonction de ces paramètres ! plutot, on réalise une calibration : on utilise un spectre supposé connu et on le fait passer dans l'appareil, et on DEFINIT la position "nominale" avec cette calibration, en supposant bien sûr que tous les photons se sont comportés "normalement". C'est une opération parfaitement routinière et en plus indispensable, on le fait de façon fréquente avec plein d'appareils de mesures en "réglant le zéro" (y compris avec des balances de cuisine ..)

Vu sous cet angle , SI ON SUPPOSE que les neutrinos vont à v = c , alors l'expérience OPERA est juste une calibration du temps de vol lumière entre l'accélérateur et le détecteur , au temps nominal des neutrinos. Ce qu'on constate, c'est une petite divergence entre cette calibration directe, et la tentative de calculer cet intervalle en tenant compte de plein d'effets bien plus compliqués passant par la mesure du faisceau de protons, la calibration avec des signaux satellites traversant l'ionosphère et retournant au tunnel, des retards de ligne de lumière, etc, etc... un ensemble de phénomènes BIEN PLUS COMPLEXES que la transmission directe des neutrinos.

Ce serait donc l'analogue d'une expérience où , après avoir soigneusement calibré votre spectro avec une raie du mercure, vous vous mettiez dans la tête de vérifier la calibration en mesurant très soigneusement la température de chaque élément , l'hydrométrie, l'indice de réfraction, le retard de phase à chaque miroir, etc, etc.. et après plusieurs années de vérification vous trouviez une différence de quelques microns sur la position de la raie entre la calibration directe et votre calcul.

votre premier réflexe serait-il de publier que la raie du mercure a un comportement anormal? ou bien de mettre en doute votre "vérification de la calibration" ?

le point important étant que : l'opération de calcul théorique du temps de vol lumière sur OPERA n'a jamais (et ne pourra probablement jamais) pu être vérifié indépendamment sur une AUTRE mesure que celle des neutrinos.

Donc seules des mesures indépendantes par plusieurs autres expériences fonctionnant avec des géométries différentes et convergeant vers des résultats compatibles peuvent confirmer ou non ce résultat.

[gillesh38]

PS : à moins qu'elle mette en évidence très clairement un effet ne pouvant pas être expliqué par une erreur de calibration, comme par exemple la dépendance du temps de vol par rapport à l'énergie. C'est pour ça que l'information sur les énergies des évènements détectés dans la seconde expérience me semble fondamentale.

[meteor31bis]

PS : à moins qu'elle mette en évidence très clairement un effet ne pouvant pas être expliqué par une erreur de calibration, comme par exemple la dépendance du temps de vol par rapport à l'énergie. C'est pour ça que l'information sur les énergies des évènements détectés dans la seconde expérience me semble fondamentale.

mes excuses à l'avance, je suis très béotien dans ce domaine.

Qu'est-ce qui fait l'énergie des neutrinos?
C'est exclusivement leur vitesse ou y a t'il autre chose ("oscillation" ou autre)?
Je suppose que plus la vitesse d'un neutrino se rapproche de c et plus son énergie est grande et donc en quoi le spectre énergétique changerait-il quelque chose aux conclusions?
On aurait simplement des temps de parcours différents suivant l'énergie sans que çà veuille dire que la vitesse et supérieure à c ou alors les variations d'énergie seraient insuffisantes pour expliquer les variations de vitesse?

[gillesh38]

ta question a deux volets : pourquoi les neutrinos n'ont-ils pas tous la même énergie, et quelle influence sur la vitesse.

pour le premier point, l'énergie des neutrinos est simplement liée à la collision primaire qui les produit.

Les neutrinos sont un sous produit de la collision avec des protons, qui produit des pions chargé π+ et π- . Mais ces collisions produisent plein de particules, et donc les pions produits ne sont absolument pas mono énergétiques, ils ont toute une distribution en énergie. Les pions se décomposent ensuite en un muon et un neutrino muonique, mais le neutrino "garde la mémoire" de celle du pion produit (simplement parce que le centre de masse garde la même vitesse) et donc les neutrinos produits par le CERN ont une distribution large en énergie, mesurée par exemple par ICARUS

http://www.science20.com/quantum_dia...eutrinos-83684

Maintenant le lien entre énergie et vitesse dépend de si ils sont subluminiques ("tardons") ou superluminiques ("tachyons"). Il y a deux expressions simples en Relativité liant énergie , vitesse et quantité de mouvement p



et


c'est facile de voir que si v > c , alors pc > E ce qui n'est possible que si m² < 0 donc une masse théoriquement imaginaire.

si m >0 , alors v < c (et v = c si m = 0, pour le photon)



à noter que dans tous les cas v -> c si E -> infini, mais pour les particules normales, v augmente avec E , alors que pour une particule tachyonique, v diminue avec E, parce que m² < 0.

l'effet superluminique devrait etre de plus en plus grand si E diminue et la vitesse devient théoriquement infinie dans certains référentiels (détection simultanée avec la production) voire "imaginaire" (détection avant la production).

Tout cela n'est vrai que si l'invariance de Lorentz est respectée, mais bien sûr dans d'autres théories violant l'invariance de Lorentz, on peut avoir autre chose (par exemple le voyage dans des dimensions supplémentaires qui se feraient à c' = constante , mais dans ce cas l'invariance de Lorentz serait violée).

Ce qui est un peu curieux c'est que tous les processus émettant et absorbant des neutrinos se font dans le cadre classique de la Relativité et ils semblent bien marcher ! ça fait partie des contre -arguments les plus forts : si les neutrinos violaient l'invariance de Lorentz, alors l'expérience n'aurait jamais du marcher comme ça, en particulier avec le phénomène de Cohen-Glashow de perte d'énergie par émission d'électrons positrons, non observée par ICARUS ! y a quand même une drôle de contradiction sur le fait que la violation de Lorentz soit observé avec un appareil... qui n'aurait jamais dû pouvoir fonctionner "normalement" si elle avait lieu !!!

[meteor31bis]

OK c'est plus clair merci.

S'ils étaient tachyoniques, plus leur énergie serait faible et plus ils iraient vite.
C'est encore plus contradictoire avec les observations de la supernova SN1987 où les neutrinos avaient une énergie de 10 Mev alors que ceux dont on parle ont une énergie de 17Gev.
Mais tout çà c'est, si j'ai bien compris, à condition que l'invariant de Lorentz, dont on a de multiples preuves expérimentales, soit respecté.

bon je vais continuer à suivre de loin étant donné ma compréhension générale assez insignifiante de tout ceci.

[gillesh38]

absolument, l'effet aurait dû être bien plus grand pour les neutrinos de la supernova. Sauf que :

* ce sont des neutrinos électroniques (au départ, mais après ils oscillent probablement comme les neutrinos solaires) alors que les neutrinos du CERN sont muoniques

* l'effet pourrait n'exister qu'en présence de matière et donc être négligeable dans le vide traversé par les neutrinos de la supernova (même la matière traversée dans la supernova, pourtant extrêmement dense, n'aurait pu induire qu'une avance totale que de quelques minutes ou heure)

mais bon tout cela reste très spéculatif ...

[meteor31bis]

question subsidiaire: y a t'il un moyen de faire varier significativement l'énergie des neutrinos muoniques du CERN et le capteur de Gran Sasso pourrait-il les détecter?
bon en principe si l'énergie baisse trop la section efficace baisse aussi, mais pourrait-on voir un effet significatif?

[gillesh38]

a priori oui je pense en modifiant les conditions d'extraction des pions au départ.

Mais c'est à mon avis inutile : avec l'expérience modifiée comme dans la deuxième version, on peut accumuler assez de statistique pour avoir un temps de vol en fonction de l'énergie (ça demande assez de statistique pour avoir beaucoup d'évènements dans chaque bin d'énergie, ce qui n'est pas encore le cas, on a juste 20 évènements au total, probablement statistiquement groupés autour du maximum de la distribution).

Le problème est que c'est très coûteux en temps d'accumulation et donc défavorable au but premier de la manip , qui est de déceler des oscillations (on se fiche du temps de vol) . Et si les premiers évènements ne donnent aucun signe de dépendance du temps de vol avec l'énergie, c'est probablement inutile de continuer sur cette voie.

[ù100fil]

quelle influence sur la vitesse.

Relativement à la vitesse de quoi ? une onde, une particule, un champ, ... ? l'espace est relatif, dans qu'elle espace volerait cet "objet", quantique je suppose ?

Patrick

[ù100fil]

Bonjour,

Vrai et faux s'inscrit dans algèbre booléenne. La physique se réduit-elle à l'algèbre de Boole, sachant que les probabilités sont omni-présente et se sont introduite dans l'analyse de la causalité ?

Mackie "partie insuffisante mais non redondante d'une condition non nécessaire mais suffisante"

Quel est l'ensemble des facteurs auquel appartiendrait la propriété d'être fumeur et qui suffirait à produire le cancer du poumon ? N'est-il pas avéré que des effets sans ensemble de facteurs qui suffit à les produire soit plausible ?

Les probabilités nous disent qu'une cause rend son effet plus probable. Peut-on en dire plus ? Ou est le vrai du faux ?

Patrick

[ù100fil]

Ou est le vrai du faux ?

En fait le sondage m'interpelle un peu. Il demande de préciser l'appartenance de notre catégorie sociale, un peu comme à l'époque médiévale, ou le concept traditionnel de probabilité qualifiait une opinion : une opinion était probable si elle était attestée par une autorité.

Patrick

[mh34]

En fait le sondage m'interpelle un peu. Il demande de préciser l'appartenance de notre catégorie sociale

Non, pas la catégorie sociale, mais le niveau scientifique en physique. Ce qui pour la question du sondage me parait justifié.

[ù100fil]

Non, pas la catégorie sociale, mais le niveau scientifique en physique. Ce qui pour la question du sondage me parait justifié.

Il aurait fallu alors être plus précis car la physique est vaste et les niveaux aussi. Toute corporation à une facette sociale, c'est en se sens que je parlais de catégorie sociale.

Patrick

[kalish]

hey!!bonjour à tous, serait-il possible d'éviter sur ce fil les sempiternelles remarques de ceux qui imaginent avoir "compris" la dualité onde corpuscule mieux que les physiciens du CERN?
@Gillesh38 Sur un blog, smollin a bien dit, (et je suis d'accord), qu'il était illogique d'utiliser l'argument de glashow pour prouver que la RR n'était pas violée. En gros: La RR ne peut pas se violer, et si jamais elle le faisait, elle le ferait obligatoirement selon ma théorie (!!!) qui ne contient qu'une partie de vérifiée et bien connue (interaction) tout en utilisant une violation de lorentz jamais vérifiée. C'est un peu prétentieux tout nobel qu'il soit, Si il y a violation de Lorentz alors personne ne peut garantir que c'est "sa" théorie qui marche, car on ne sait pas ce que ça peut avoir comme conséquence. En fait il peut y avoir plein de gens qui garantissent (comme "catherine" (du coté de Nice n'est-ce pas?)), mais un seul aura (peut-être) bon, et le fait d'être un nobel n'empêche visiblement pas les grosses bourdes de logique.

physicien, ça se met "au dessus" de cadre sup ou "en dessous" d'ouvrier? j'ai du mal à savoir.

[kalish]

ah et on peut changer l'énergie des particules, en changeant le référentiel inertiel du détecteur mais je crois que ça va poser des problèmes de synchronisation, on devra utiliser la RR