Mesure de la masse du neutrino

[Thwarn]

Bonjour,

Je me posais une question (qui doit surement etre bete ) sur la mesure de la masse du neutrino.
Un moyen de la mesurer serait de croiser un faisceau de neutrino sur un faisceau d'antineutrino. L'energie liberee devrait etre proche de leur masse (a eux deux), non?
En gros le but serait de mesurer la masse du neutrino comme on peut le faire avec celle de l'electron, cad en envoyant des positons sur une cible et en mesurant un des photons : 511keV, anihiler, c'est peser

Bon, si sa n'a pas deja etait fait, c'est qu'il doit y avoir une raison...
Interaction trop faible, il faudrait attendre trop longtemps, ce qui n'est pas une bonne reponse, vu qu'on attend depuis quelques decenies la desintegration du proton.
Je pense que l'anihilation ne produira pas de photon, mais peut etre une paire e- e+?
Ou alors c'est juste que l'anihilation n'est pas autorise?

Ou alors, j'ai le droit a mon (premier ) prix Nobel?

Merci,
-----

[Coincoin]

Salut,
Déjà qu'un neutrino ça interagit peu, alors faire interagir un neutrino et un anti-neutrino, c'est doublement plus compliqué !
Je ne connais pas l'ordre de grandeur du temps qu'il faudrait attendre, mais tu peux déjà remarquer que créer des faisceaux de neutrinos et d'anti-neutrinos suffisamment puissants est plus lourd que de simplement attendre qu'un gros tas de protons se désintègre.

Tu auras le droit à ton prix Nobel lorsque tu observeras l'annihilation. Tu n'es pas pressé j'espère...

[Gwyddon]

Hello,

Je pense qu'on a plus de chance de mesurer une masse via les oscillations que via des collisions de ce type

Récemment j'ai donné des réfs sur la masse du neutrino, fais une petite recherche

[deep_turtle]

Salut,

Interaction trop faible, il faudrait attendre trop longtemps, ce qui n'est pas une bonne reponse, vu qu'on attend depuis quelques decenies la desintegration du proton.

Le truc c'est qu'en physique, on ne se contente pas de dire "longtemps" ou "trop longtemps", on peut calculer... Pour un faisceau de neutrinos, ce ne sont pas des années mais plutôt des milliars de milliads d'années, avant de détecter un tel signal.

Or pour le neutrino, on a plusieurs autres moyens de mesurer sa masse (oscillations, propriétés de certaines désintégrations radioactives).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gwyddon]

Bon je peux plus éditer mon message ( ) du coup j'en poste un nouveau.

Voici le message où je donne deux-trois références :

http://forums.futura-sciences.com/post1590565-12.html

[invitebd2b1648]

Salut !

Oui mais le neutrino a bien une masse ce qui dépasse le modèle standard, non ?

Alors, elle est où la nouvelle physique qui va nous révolutionner tout çà !

signé un impatient notoire !

[Thwarn]

Merci pour vos reponses.

Bien sur que je sais que les calculs et la faisabilité sont importants en physique

Ce que je voulais savoir, c'est cela n'était pas réalisé parceque la probabilité est trop faible, ou si c'était un probleme fondamental. Ca a plutot l'air d'être le premier cas.

Je vais regarder les papiers.

[invitea774bcd7]

Oui mais le neutrino a bien une masse ce qui dépasse le modèle standard, non ?

Bof… Y a pas de masse du tout dans le modèle standard

[Gwyddon]

Bof… Y a pas de masse du tout dans le modèle standard

Ça, ça n'est pas vrai

Le Modèle Standard, ce n'est pas QUE SU(3)xSU(2)xU(1), c'est aussi le mécanisme de Higgs

[BioBen]

Le Modèle Standard, ce n'est pas QUE SU(3)xSU(2)xU(1), c'est aussi le mécanisme de Higgs

Par contre y'a pas de masse pour le neutrino dans le modele standard sans de gros problemes pas cools....

PS : le par contre n'indique pas une contradiction, juste un supplement

[Gwyddon]

En effet Ben

Pour être plus précis : les neutrinos ne sont ni chargés électriquement, ni chargés du point de de l'interaction forte. Ils ne subissent donc que l'interaction faible.

Or l'interaction faible est chirale : donc les seuls neutrinos possibles dans le Modèle Standard sont gauches.

Donc il est nécessaire au sein du Modèle Standard que les neutrinos soient sans masse, car sinon il y a couplage via la masse entre les deux chiralités (alors qu'à masse nulle, elles découplent, donc on peut n'en envisager qu'une seule).

Merci au fait pour ta remarque sur mon papier Tu l'as trouvé comment sinon ?

[Deedee81]

Bonjour,

Ce que je voulais savoir, c'est cela n'était pas réalisé parceque la probabilité est trop faible, ou si c'était un probleme fondamental. Ca a plutot l'air d'être le premier cas.

Effectivement et... il y a deux autres problèmes !

Suppose qu'on ait des faisceaux extrêmement intenses et qu'on puisse attendre assez longtemps. Quelle serait la longueur d'onde des photons ? Fait le calcul, c'est dans les infrarouges. C'est pas de violent photons gammas à la électron-positron. Moralité, il faudrait détecter un ou deux photons infrarouges, émit sur une durée considérable dans un bruit de fond difficile à éliminer. Galère .

Enfin, ce que tu vas mesurer dans une telle annihilation, ce n'est pas seulement l'énergie propre mais aussi l'énergie cinétique des neutrinos. Pour que la mesure soit fiable il faudrait qu'ils aient nettement moins vite que 'c'. Comment faire ? D'ailleurs, le rayonnement Cerenkov émit par les impacts des neutrinos dans les cuves de Kamiokande et consor ne sont certainement pas représentatif de l'énergie propre du neutrino ! Ce serait trop facile Son énergie cinétique est nettement plus grande que son énergie propre. Que voilà qui est embêtant

[Thwarn]

Je sais bien qu'il y a des petits soucis de realisation
C'est vrai que l'avantage pour une anihilation e- e+, c'est qu'ils "ralentissent" jusqu a se rentrer dedans a vitesse nulle (ce qui permet de mesurer juste la masse avec les photons). On peut toujours attendre pour former du neutrino-ium

Suppose qu'on ait des faisceaux extrêmement intenses et qu'on puisse attendre assez longtemps. Quelle serait la longueur d'onde des photons ? Fait le calcul, c'est dans les infrarouges. C'est pas de violent photons gammas à la électron-positron. Moralité, il faudrait détecter un ou deux photons infrarouges, émit sur une durée considérable dans un bruit de fond difficile à éliminer. Galère .

Le fais que le neutrino n'ait pas de charge electrique n'empeche pas l'anihilation ren deux photons?

[Deedee81]

Je sais bien qu'il y a des petits soucis de realisation
C'est vrai que l'avantage pour une anihilation e- e+, c'est qu'ils "ralentissent" jusqu a se rentrer dedans a vitesse nulle (ce qui permet de mesurer juste la masse avec les photons).

Heu... non, pas toujours. M'enfin, oui, un électron est plus facile à ralentir

Mais franchement, c'est pas le meilleur moyen de mesurer la masse d'un électron

On peut toujours attendre pour former du neutrino-ium

Arf

Le fais que le neutrino n'ait pas de charge electrique n'empeche pas l'anihilation ren deux photons?

Non. Simplement la section efficace doit être infime (c'est déjà faible pour la section efficace photon-photon, alors ici, avec juste l'interaction faible !). Mais ne me demande pas de calculer ça

[mariposa]

Le fais que le neutrino n'ait pas de charge electrique n'empeche pas l'anihilation ren deux photons?

Cette désintégration ne conserve pas le nombre leptonique.

[inviteaccb007d]

Bonjour,

Enfin, ce que tu vas mesurer dans une telle annihilation, ce n'est pas seulement l'énergie propre mais aussi l'énergie cinétique des neutrinos.

Je ne comprends pas vraiment ce que tu veux dire. Dans le référentiel du centre de masse de la collision cad le référentiel du laboratoire si les faisceaux des neutrinos et d'antineutrinos sont accélérés jusqu'à la même vitesse, tu mesureras uniquement 2 fois la masse au repos du neutrino lors de l'annihilation neutrino-antineutrino mais pas son énergie cinétique, non ?

Cordialement,

[Thwarn]

Cette désintégration ne conserve pas le nombre leptonique.

Heu... pourquoi? le nombre leptonique du neutrino est 1, l'anti -1 et le photon 0, non?

[mariposa]

Heu... pourquoi? le nombre leptonique du neutrino est 1, l'anti -1 et le photon 0, non?

donc neutrino = 2 photons se traduit en nombre leptonique:

1 = 0 + 0

Ce qui constitue une violation de l'arithmétique.

[Thwarn]

C'est parce qu'on ne parlait pas de la meme chose (ce qui permet de violer toutes les lois de tous les domaines )
Quand je disais "Le fais que le neutrino n'ait pas de charge electrique n'empeche pas l'anihilation ren deux photons?", je parlais de l'anihilation d'un neutrino et de son antiparticule (je sais suffisement compte pour savoir qu'un neutrino ne se desintegre pas ) qui elle ne violent pas a priori la conservation du nombre leptonique.
Mais cela ne repond toujours pas a ma question :
est ce que est possible?

[Deedee81]

C'est parce qu'on ne parlait pas de la meme chose (ce qui permet de violer toutes les lois de tous les domaines )
[...]

Moi j'avais compris (voir ma réponse précédente)

Mais cela ne repond toujours pas a ma question :
est ce que est possible?

En théorie oui.

[Gwyddon]

Hello,

C'est possible mais ardu

Et ça explique la très très grande faiblesse de la section efficace. Cf le fichier attaché

[Thwarn]

Hello,

C'est possible mais ardu

Et ça explique la très très grande faiblesse de la section efficace. Cf le fichier attaché

ok, merci

[Deedee81]

Et ça explique la très très grande faiblesse de la section efficace.

Salut,

à cause de la grande masse du W ? Ou de l'ordre du diagramme ? Ou les deux ?

[Gwyddon]

Salut,

à cause de la grande masse du W ? Ou de l'ordre du diagramme ? Ou les deux ?

Hello,

Les deux mon capitaine

(mais surtout l'ordre du diagramme)

[Coincoin]

Je pense qu'on a plus de chance de mesurer une masse via les oscillations que via des collisions de ce type

Sauf que l'oscillation des neutrinos ne te donne pas la masse directement, mais la différence de masse (et pire, c'est au carré, donc tu ne sais même pas dans quel ordre sont les neutrinos). Donc c'est intéressant d'avoir une détermination directe de la masse d'au moins un neutrino. Je sais que c'est possible d'avoir des contraintes supérieures par la cosmo (CMB, formation des structures) et l'astro (les quelques neutrinos reçus de la supernova de 1987 ne présentaient pas de décalages temporels significatifs), mais je ne sais pas si c'est le mieux qu'on puisse faire.

Quelqu'un connaît l'état de l'art sur les contraintes qu'on a sur les masses des neutrinos ?

[Gwyddon]

Hello,

Oui bonne remarque en effet, mais qui n'invalide pas cependant le fait que la mesure par collision c'est quand même pas top

Pour une idée de l'état de l'art, un site utile (oui vous les cosmologistes ne vous connaissez pas ce site ) : http://pdglive.lbl.gov/Rsummary.brl?nodein=S066&exp=Y

[Deedee81]

Bonjour,

Les deux mon capitaine
(mais surtout l'ordre du diagramme)

Ah oui, effectivement, c'est comme la section efficace photon-photon sauf qu'ici le W empire encore les choses.

Merci,