Detection direct de la matière noire

[geeko]

Bonjour,

Si j'ai bien compris la matière noire pourrai très bien interagir avec la matière ordinaire uniquement par la gravité,
Ce que la rendrai (pratiquement?) impossible a détecter.

J'ai pu lire que l'on espère détecter la matière au LHC donc si je comprend comme un déficit dans le bilan énergique des collisions, parce que on ne pourrai pas détecter les particules de matière crées.

-Donc Il devrait toujours être possible de faire un détection direct?
(avec un accélérateur de particule assez puissant...)

-Cette détection aurait la forme d'un (très?) grand déficit dans le bilan énergétique des collisions?
(Parce qu'il y a une grande quantité de matière comparé a la matière ordinaire)

-Dans cette situation comme être sur d'avoir découvert la matière noire?

Merci de me dire si je suis dans les choux ou pas
-----

[Amanuensis]

Si j'ai bien compris la matière noire pourrai très bien interagir avec la matière ordinaire uniquement par la gravité,

Oui. Et pas avec les autres interactions connues (électro-magnétique, nucléaires faible et forte).

J'ai pu lire que l'on espère détecter la matière au LHC donc si je comprend comme un déficit dans le bilan énergique des collisions, parce que on ne pourrai pas détecter les particules de matière crées.

-Donc Il devrait toujours être possible de faire un détection direct?

Constater un déficit n'est pas une détection directe.

-Cette détection aurait la forme d'un (très?) grand déficit dans le bilan énergétique des collisions?

Non, pas nécessairement grand.

-Dans cette situation comme être sur d'avoir découvert la matière noire?

On ne peut pas. Mais on serait sûr d'avoir découvert quelque chose !

Précisons que la situation exacte serait une collision dans laquelle aucune des conservations connues ne serait violée, sauf celle de l'énergie-quantité de mouvement.

--

Un parallèle peut être fait avec la découvertes des neutrinos. Elle a été faite exactement comme ça : par un déficit d'énergie-quantité de mouvement dans une réaction alors que toutes les autres conservations connues à l'époque étaient vérifiées. C'était une détection indirecte. Ensuite on a trouvé des moyens de détection directe, et construit la notion d'interaction faible. Et on a rajouté une loi de conservation (celle du nombre leptonique)

[geeko]

Merci de ta réponse,

-Cette détection aurait la forme d'un (très?) grand déficit dans le bilan énergétique des collisions?
Non, pas nécessairement grand.

Je me suis peut être embrouillé avec le 'fameux': l'univers contient 70% énergie sombre 25% de matière noire et 5% de matière ordinaire.
(corrigez moi si je me trompe)

J'avais donc en tête qu'arrivé a un certaine puissance les collisions dans un accélérateur de particules devrait avoir un manque dans le bilan d'energie-quantité de 4/5ème.
La collision a créer 5x plus de matière noire que de matière ordinaire. (en rapport avec les proportions estimé dans l'univers)

Est-ce faux?

Si le déficit correspond au ratio estimé de matière noire/ordinaire, serait-ce pas une découverte directe?

thks,

[invite23876543123]

Attendez ... je suis timide mais pas tant que ça ... 25 % ça pourrait l'annihilation matière/antimatière (réfléchissez bien avant de répondre) !!! Des neutrinos massifs pourquoi pas !

[A voir en vidéo sur Futura]

[geeko]

Attendez ... je suis timide mais pas tant que ça ... 25 % ça pourrait l'annihilation matière/antimatière (réfléchissez bien avant de répondre) !!! Des neutrinos massifs pourquoi pas !

Excuse-moi je comprend pas ta réponse,

[invite23876543123]

Eh bien tu as 2 particules, une de matière et une d'antimatière, comme on ne sait pas où l'antimatière à disparue je me suis (très naïvement) qu'il pourrait s'agir de particules neutres massives puisque la matière/antimatière à des charges opposées et les charges de couleurs dans tout ce bataclan de particules ...

[Nicolas321]

Comment se fait-il que la quantite de matiere noire soit du meme ordre de grandeur que la quantite de matiere ordinaire? Ca pourrait etre n'importe quoi, 1000, un million, un milliard... Un facteur 5-6 ne laisse t-il pas supposer qu'il y a un lien entre les 2?

Idem avec l'energie noire.

Le fait que pas juste les 2, mais les 3 soient du meme ordre de grandeur n'est il pas bizarre?

[geeko]

Comment se fait-il que la quantite de matiere noire soit du meme ordre de grandeur que la quantite de matiere ordinaire? Ca pourrait etre n'importe quoi, 1000, un million, un milliard... Un facteur 5-6 ne laisse t-il pas supposer qu'il y a un lien entre les 2?

Idem avec l'energie noire.

Le fait que pas juste les 2, mais les 3 soient du meme ordre de grandeur n'est il pas bizarre?

5 fois c'est juste l'extrapolation de: 70% d'energie, 25% de matière noire, 5% de matière ordinaire que l'on peut lire ds la presse (de vulgarisation) scientifique.

Il y aurai 5x plus de matière noire (en masse) que de matière ordinaire, (25%/5%)

La matière noire et ordinaire ont été créé quelques instants après le big bang, si on arrive a reproduire ces conditions au LHC, on devrait si je me trompe avoir un déficit dans le bilan énergique des collisions.
Parce qu'on aura créé 5x plus de matière noire que de matière ordinaire et comme on ne peut pas détecter la matière noire...

Et donc je me disait que si on trouvais exactement ce déficit, cela serait peut etre le seul moyen de faire une détection 'directe' ou de prouver son existence,

Desolé si je n'ai pas été clair..

[Nicolas321]

Geeko,

Je me posais juste la question au niveau des proportions.

Je ne suis pas scientifique mais je vois ce que tu veux dire. J'avais vu une presentation sur youtube par un scientifique specialiste de la matiere noire et il me semble qu'il parlait d'une detection possible avec le LHC.

Sur sciencedaily il y a plein d'articles sur les nouveaux papiers scientifiques qui sortent. Sur la matiere noire tu peux trouver plein d'info:
http://www.sciencedaily.com/news/spa...e/dark_matter/

Comme cette nouvelle theorie par exemple:
http://www.sciencedaily.com/releases...0124091545.htm

J'essaye de comprendre ce que je peux a tout ca mais je ne peux pas t'en dire bien plus malheureusement.

[Garion]

Si j'ai bien compris la matière noire pourrai très bien interagir avec la matière ordinaire uniquement par la gravité,
Ce que la rendrai (pratiquement?) impossible a détecter.

Je me demande pourquoi l'interaction gravitationnelle n'est pas considérée comme une détection alors que l'interaction électromagnétique l'est.
Même si la gravitation est beaucoup plus faible, elle devrait avoir droit à plus d'égards.
Dans les deux cas, on détecte des modifications du champs, et on cherche à savoir ce qui l'a provoqué.

[geeko]

Geeko,

Je me posais juste la question au niveau des proportions.

Je ne suis pas scientifique mais je vois ce que tu veux dire. J'avais vu une presentation sur youtube par un scientifique specialiste de la matiere noire et il me semble qu'il parlait d'une detection possible avec le LHC.

Sur sciencedaily il y a plein d'articles sur les nouveaux papiers scientifiques qui sortent. Sur la matiere noire tu peux trouver plein d'info:
http://www.sciencedaily.com/news/spa...e/dark_matter/

Comme cette nouvelle theorie par exemple:
http://www.sciencedaily.com/releases...0124091545.htm

J'essaye de comprendre ce que je peux a tout ca mais je ne peux pas t'en dire bien plus malheureusement.

Merci Nicolas,

[Deedee81]

Salut,

Je me demande pourquoi l'interaction gravitationnelle n'est pas considérée comme une détection alors que l'interaction électromagnétique l'est.
Même si la gravitation est beaucoup plus faible, elle devrait avoir droit à plus d'égards.
Dans les deux cas, on détecte des modifications du champs, et on cherche à savoir ce qui l'a provoqué.

Ce qu'on aimerait, si la matière noire est bien une matière, c'est pouvoir détecter sa présence dans un appareil, détecter ses collisions avec d'autres particules. La produire dans un accélérateur. (en supposant qu'elle ait quand même un tout petit peu d'interaction autre que gravitationnelle)

C'est cela qu'on entend par "directe" (dans ce cas ci).

La difficulté de la gravitation est sa faiblesse. Si on enferme de la matière noire dans une boite, avec la même densité de matière noire que dans l'espace, aucune chance de détecter ses effets gravitationnels. Alors que pour un objet plus massif, une pomme par exemple, c'est possible (bien que même dans ce cas il faut utiliser des balances à torsion extrêmement sensibles).

Mais une détection "indirecte" n'est pas mauvaise en soit. Par exemple, on ne doute absolument pas de l'existence des ondes gravitationnelles. On en a une mesure indirecte : le ralentissement des pulsars binaires (effets extrêmement précis et spécifiques de cette émission d'O.G.). Mais on aimerait bien les détecter directement avec des détecteurs d'O.G. sur Terre. Ici aussi on pourrait dire "pourquoi indirecte, le pulsar est un détecteur qui vaut bien ceux qu'on fabrique sur Terre". La distinction c'est que c'est loin, pas manipulable à volonté,.... et ça ne détecte que les ondes émises par le pulsar, pas des O.G. qui passeraient par là.

De même, la matière noire, personne n'en doute. On en a même des cartes. Mais on aimerait bien en savoir plus sur sa nature (particules ? Lesquelles ? Modification de la gravité ? (devenu peu probable mais pas entièrement exclu). Des machos qui auraient échappés à notre attention ? Autre chose auquel on ne pense même pas ?) Et il est fort probable qu'on ne pourra pas trancher sans pouvoir mettre la matière noire en éprouvette

[delphinarium]

Il y a plusieurs expériences qui tentent de détecter directement les particules de matière noire (wimps).
L'une dans le tunnel de Gran Sasso en Italie avec un détecteur de Xenon et une autre dans le tunnel Fréjus avec un détecteur de Germanium.
Cela fait 20 ans...et hélas toujours rien de concluant. Je n'ose imaginer l'état mental de ces chercheurs et la volonté féroce qu'il faut garder ! Respect...
Je me demande juste : puisque la matière noire n'interagit pas avec la matière baryonique, comment peut-on espérer la détecter avec de tels instruments (faits de matière ordinaire) ?

Le LHC est à l'arrêt et reprendra dans deux ans avec un cycle d’exploitation à plus haute énergie, mais jusqu'ici les expériences Atlas et Cms, qui ont des simulations numériques de ce qu'ils devraient observer en cas de présence de matière noire, n'ont -ils rien detecté ?

Au cern toujours, l'expérience Aegis a pour but d'observer le comportement gravitationnel de l'anti matière afin de le comparer avec celui la matière.
Indirectement lié et à suivre je pense, car j'avais lu il y a un moment que 2 physiciens français avaient proposé une théorie où l'anti-matière devait avoir un comportement "anti-gravitationnel", si tel était le cas ils proposent un modèle alternatif où l'on peut se passer de matière noire et d'énergie sombre pour expliquer l'évolution de notre univers du big bang à aujourd'hui...
Où en est-on avec cela ? Toujours crédible ?

Et si l'on ne trouve aucune trace expérimentale de la réalité de cette matière noire, faut-il remettre en doute la théorie qui prétend la décrire ?
Qui va céder en premier : la théorie ou la réalité ?

Désolée...mais sans rien remettre en cause je me questionne et je me demande où tout ceci nous conduira....

[Andrei2010]

Et si l'on ne trouve aucune trace expérimentale de la réalité de cette matière noire, faut-il remettre en doute la théorie qui prétend la décrire ?
Qui va céder en premier : la théorie ou la réalité ?

Pourquoi mettre en doute la réalité de quelque-chose dont on détecte l'effet gravitationnel ? Il n'y a pas d'effet sans cause...
Que l'on découvre la cause ou pas, ça ne change rien à l'effet : il existera toujours, et on aura toujours des sacrées migraines en essayant de comprendre ce qui produit l'effet...

[Deedee81]

Salut,

Je me demande juste : puisque la matière noire n'interagit pas avec la matière baryonique, comment peut-on espérer la détecter avec de tels instruments (faits de matière ordinaire) ?

Elle doit certainement interagir.... un tout petit peu (du moins on l'espère). Au moins dans des collisions à une énergie suffisante (> la masse des particules noires, si ce sont bien des particules, la collision créerait des particules noires et on détecterait alors le déficit d'énergie dans l'interaction).

Je suis d'accord qu'il faut une sacré abnégation pour ce genre d'expérience (même si je suppose qu'ils font d'autres choses en parallèle ).

Concernant l'antimatière anti-gravitationnelle, la théorie a du plomb dans l'aile. Du moins la version que j'avais vu (elle prédisait une violation CP plus forte pour le méson B que pour le méson K, ce qui n'a pas été vérifié par l'expérience babar). Mais il faut quand même vérifier directement.... on ne sait jamais

[invitecaa8f314]

l'expérience babar

un lien avec l'effet casimir ?

[Deedee81]

Salut,

un lien avec l'effet casimir ?

Ah c'est malin ça, j'ai failli répondre sérieusement
(heureusement il y avait le smiley)

Plus sérieusement, les physiciens aiment bien se faire plaisir avec des néologismes ou des acronymes bien choisis (pensons aux quarks et leurs couleurs, la quintessence).

En informatique aussi, au bureau les programmes du paiement de la PAC s'appellent GDAI, FIRE, HORIZON, etc.... Et le plus idiot de tous NPP (nouveau programme de paiement).

On a tous une âme de poète.

Bon, j'arrête le HS avant qu'on se mette à chatter