Peut-on estimer la quantité d'énergie contenue dans l'Univers ?

[Amanuensis]

Mais comment un neutrino peut-il être ralenti ? Quand les neutrinos sont émis lors d'une désintégration ils filent quasiment à la vitesse de la lumière, qu'est-ce qui peut les faire ralentir ?

L'expansion, mais cela a déjà été indiqué, non?

Peuvent-ils être ralentis plus facilement que les photons ?

Un photon n'est jamais «ralenti», il est seulement absorbé (même si son énergie-qm peut se retrouvée sous forme de photon vite fait). Un neutrino peut être ralenti par interaction neutre ; rare, mais possible. Et il peut être absorbé, lors d'une telle interaction, mais moins facilement qu'un photon peut l'être par interaction électro-magnétique. Les photons ont du mal à traverser la Terre de part en part, pas les neutrinos.
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[andretou]

L'expansion, mais cela a déjà été indiqué, non?

J'ai bien noté que l'expansion de l'Univers ne ralentit pas les photons (ils continuent de se déplacer à la vitesse de la lumière, ils sont seulement moins énergétiques).
Mais si les neutrinos sont ralentis par l'expansion et pas les photons, alors cela signifie que lorsqu'une supernova se produit on devrait percevoir les photons AVANT les neutrinos (les photons étant en effet émis APRES les neutrinos lors de l'explosion).
Est-ce bien ce qui prévu par les modèles ?

[Amanuensis]

J'ai bien noté que l'expansion de l'Univers ne ralentit pas les photons (ils continuent de se déplacer à la vitesse de la lumière, ils sont seulement moins énergétiques).
Mais si les neutrinos sont ralentis par l'expansion et pas les photons, alors cela signifie que lorsqu'une supernova se produit on devrait percevoir les photons AVANT les neutrinos (les photons étant en effet émis APRES les neutrinos lors de l'explosion).
Est-ce bien ce qui prévu par les modèles ?

Dans le vide parfait, c'est une conséquence de la masse non nulle d'un neutrino: sa vitesse est alors nécessairement au mieux un poil plus petite que c.

Dans un vide moins parfait, on ne doit plus parler en termes de photon, mais de signal lumineux, et on peut imaginer des cas où la vitesse du signal lumineux soit plus petite que la vitesse du signal *neutrinoïque.

[Deedee81]

SAlut,

cela signifie que lorsqu'une supernova se produit on devrait percevoir les photons AVANT les neutrinos (les photons étant en effet émis APRES les neutrinos lors de l'explosion).
Est-ce bien ce qui prévu par les modèles ?

Le problème est que les neutrinos sont émis bien avant (des heures avant). Car les neutrinos passent pratiquement sans problème. Tandis que la lumière ne passe après que le nuage se soit suffisamment dilaté (ou que le rayonnement ait atteint la surface de la "bulle"). Note qu'on a la même chose avec le Soleil : les neutrinos en sortent tout de suite, alors que le rayonnement gammas interne met des années pour atteindre la surface (et pas directement en plus, c'est un rayonnement thermique qui est émit).

De plus, les neutrinos ont une masse si faible que la moindre pichenette qu'ils vont à une vitesse fabuleuse : c moins epsilon. La différence est si faible qu'on ne sait même pas la mesurer.

Les neutrinos arrivent donc sur Terre avant la lumière (du moins pour une supernovae proche comme celle de 87 où les neutrinos ont pu être détectés).

Cela permet toutefois de mettre une borne supérieure à la masse des neutrinos.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Masse
https://fr.wikipedia.org/wiki/Neutri...87A_.281987.29
https://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino#Mass (beaucoup plus complet qu'en français)

[yves95210]

J'ai bien noté que l'expansion de l'Univers ne ralentit pas les photons (ils continuent de se déplacer à la vitesse de la lumière, ils sont seulement moins énergétiques).
Mais si les neutrinos sont ralentis par l'expansion et pas les photons, alors cela signifie que lorsqu'une supernova se produit on devrait percevoir les photons AVANT les neutrinos (les photons étant en effet émis APRES les neutrinos lors de l'explosion).
Est-ce bien ce qui prévu par les modèles ?

Bonjour,

Un peu de lecture sur le sujet.
Dont les extraits suivants :

a look back at older photographs revealed one showing visible light from the supernova that was taken only 3 hours after the neutrinos had arrived on earth. Since the shock wave from the supernova blast had to make its way out of the exploding star before the debris could begin to shine, whereas the neutrinos from the explosion could sail right through the star unimpeded, a delay of a few hours between the arrival of the neutrinos and the arrival of the light was expected
(...)
These coincidences are considerable evidence that the neutrinos were traveling neither significantly slower nor faster than light, and that they were all traveling at almost the same speed. Think about it: these neutrinos traveled for 168,000 years, about 5 trillion seconds, and arrived on earth within about 13 seconds of each other, and within 3 hours (about 10,000 seconds) of the light. If the neutrinos had been traveling 1 part in a million faster than the speed of light, they would have arrived months before the light; a part in a million slower, and they would have arrived months later. And if they had traveled at different speeds by even one part in a billion, they would have arrived not in a 13 second burst but spread out over hours.

In short, there is evidence from this data that the neutrinos traveled at the speed of light to an extremely good approximation — to perhaps a few parts in a billion

(Deedee : désolé pour le croisement...)

[andretou]

Merci Yves pour cette information
Il est donc établi que les neutrinos se déplacent dans l'Univers à la vitesse de la lumière ?
De ce fait ils ne sont pas ralentis par l'expansion de l'Univers ?
Du coup, quelle est la différence entre un neutrino froid et un neutrino chaud s'ils vont aussi vite l'un que l'autre ? Comment intégrer la longueur d'onde du neutrino si l'on ne peut pas considérer ?

[invite73f51cc1]

Merci Yves pour cette information
Il est donc établi que les neutrinos se déplacent dans l'Univers à la vitesse de la lumière ?
De ce fait ils ne sont pas ralentis par l'expansion de l'Univers ?
Du coup, quelle est la différence entre un neutrino froid et un neutrino chaud s'ils vont aussi vite l'un que l'autre ? Comment intégrer la longueur d'onde du neutrino si l'on ne peut pas considérer ?

c'est l'espace lui même qui est en expansion et Il me semble que cela reviens à la métaphore que le photon ou le neutrino, se déplace à leurs vitesses habituelles dans l'expansion, qui jouerait rôle d'un véhicule, de la même façon que l'expérience de pensée d'Einstein, à savoir, le photon se déplaçant dans un train en mouvement (expansion de l'univers) la différence de vitesse tenant pour lieu leurs différence de masse...du moins je suppose...à confirmer...

[yves95210]

Il est donc établi que les neutrinos se déplacent dans l'Univers à la vitesse de la lumière ?

Non, s'ils ont une masse leur vitesse doit rester strictement inférieure à c.
Mais, comme le disait Deedee (et comme l'article cité le laisse entendre), la différence est si faible (tout au plus quelques milliardièmes) qu'on ne sait pas la mesurer.

[andretou]

En effet, il serait plus juste de dire que la différence entre la vitesse du photon et la vitesse du neutrino est infime et reste constante malgré l'expansion de l'Univers.

[Deedee81]

EDIT misère double croisement. J'ai mis trop longtemps pour répondre après avoir ouvert le message. Pffffff

Il est donc établi que les neutrinos se déplacent dans l'Univers à la vitesse de la lumière ?

Noooooon. Ils se déplacement à la vitesse de la lumière moins un tout petit chouillat.

De ce fait ils ne sont pas ralentis par l'expansion de l'Univers ?

Et donc si.

[yves95210]

EDIT misère double croisement. J'ai mis trop longtemps pour répondre après avoir ouvert le message. Pffffff

c'est ce qui m'était arrivé avec le message précédent...
Mais ne t'inquiète pas, je me déconnecte au moins pour quelques heures donc nos message ne se croiseront plus

[andretou]

ok, j'ai compris pour le neutrino ! Merci à tous !

[Gilgamesh]

Je crois que l'hypothèse est abandonnée, car il ne fait "pas le poids" (enfin ... la masse).

Non, l'hypothèse tiens toujours au sens où le neutrino stérile serait d'autant plus massif que le neutrino gauche (celui que l'on détecte) est peu massif, par un mécanisme de dit de balancier (see-saw). Voir l'article wiki qui est assez complet : Neutrino stérile.

Il reste donc en lice dans le grand zoo des candidat, avec les axion, le neutralino, les particules de Kaluza Klein, etc.

[invite0bbe92c0]

Non, l'hypothèse tiens toujours

Comme je l'ai précisé après, je me suis emmêlé les pinceaux entre neutrinos "normaux" et "stériles".

[Gilgamesh]

Désolé, j'aurais du lire la suite

[Gilgamesh]

ok, j'ai compris pour le neutrino ! Merci à tous !

On peut rajouter à ce qui vient d'être dit que les neutrinos des supernovas ne sont attribuables à un contrepartie optique que pour des distance proches à l'échelle cosmologique. Le miracle de SN1987A, cad la détection d'un bouffée de ~20 neutrinos détectés dans 3 expériences différentes (Kamiokande au Japon, IMB aux États-Unis et Baksan en Russie) dans une fenêtre temporelle de quelques dizaines de secondes, environ 3h avant l'observation de l’augmentation de la luminosité de l’astre vient du fait qu'il s'agissait d'un événement local ~168 kly.

Le fait que les neutrinos soient apparu juste dans la fenêtre temporelle prédite par les modèles est un des arguments forts qui a permis d'argumenter que l'inexplicable écart de quelques nanosecondes de temps de vol des neutrinos de l'expérience Opera était sans doute un artefact expérimental.

[invite73f51cc1]

conversion masse/énergie :

masse des particules : énergie potentielle

vitesse des particules : énergie cinétique (suffixe kine/cine : mouvement) ou énergie de mouvement

pas de masse : vitesse maximale (normalement c)

photon doté de la vitesse de la lumière : pas de masse Mais quantité d'énergie d'une entité animé de la vitesse c correspondant à une énergie infini...donc la question de savoir si le photon a une masse...

si un photon voyage à la vitesse c : normalement Non Mais à la vitesse c l'énergie du photon est infini

Mécanique quantique : une particule est à la fois corpuscule de matière et onde énergétique...

[viiksu]

si un photon voyage à la vitesse c : normalement Non Mais à la vitesse c l'énergie du photon est infini

Mécanique quantique : une particule est à la fois corpuscule de matière et onde énergétique...

Le photon n'a pas de masse et son énergie est quantifiée fonction de sa longueur d'onde. Son énergie est finie. Une particule n'est pas un corpuscule, la représentation la plus sûre est celle d'un pic dans un champ électromagnétique.

[invite73f51cc1]

Le photon n'a pas de masse

donc ce n'est pas une particule

et son énergie est quantifiée fonction de sa longueur d'onde. Son énergie est finie.

normalement oui

la représentation la plus sûre est celle d'un pic dans un champ électromagnétique.

je sais pas

[Gilgamesh]

donc ce n'est pas une particule

Si, le photon est une particule, c'est à dire un quanta d'énergie du champ électromagnétique. Ce qui fait la particule, c'est le quanta d'énergie, pas la masse. Et théorie quantique des champs, toutes les particules élémentaires ont une masse nulle au départ. C'est l'interaction avec le champs de Higgs qui leur donne leur masse, laquelle parait donc comme une caractéristique secondaire des particules.

[Mailou75]

C'est l'interaction avec le champs de Higgs qui leur donne leur masse, laquelle parait donc comme une caractéristique secondaire des particules.

Mais où sont les "si" et les "peut etre" ? L'emploi du conditionnel devrait etre obligatoire dans ce domaine, entre autres...

[mach3]

La théorie electrofaible (unification des interactions électromagnétique et nucléaire faible dans le cadre de la théorie quantique des champs) est extrêmement bien vérifiée, surtout depuis qu'on a découvert le boson de Higgs (c'est dans ce cadre qu'on est obligé de faire intervenir le mécanisme de Higgs, pour expliquer notamment pourquoi les bosons W et Z possèdent une masse contrairement au photon).

m@ch3

[Gilgamesh]

Mais où sont les "si" et les "peut etre" ? L'emploi du conditionnel devrait etre obligatoire dans ce domaine, entre autres...

Non, comme précisé par mach3, ici on est dans le domaine des théories bien établies.

[Mailou75]

surtout depuis qu'on a découvert le boson de Higgs

[invite73f51cc1]

La théorie electrofaible (unification des interactions électromagnétique et nucléaire faible dans le cadre de la théorie quantique des champs) est extrêmement bien vérifiée, surtout depuis qu'on a découvert le boson de Higgs (c'est dans ce cadre qu'on est obligé de faire intervenir le mécanisme de Higgs, pour expliquer notamment pourquoi les bosons W et Z possèdent une masse contrairement au photon).

m@ch3

Est-ce que tu expliquerais le mécanisme de higgs ?

[mach3]

Pas assez calé pour répondre correctement. Mais faites une recherche sur le forum, cela a déjà été abordé de nombreuses fois.

m@ch3

[yves95210]

Bonsoir,

A condition de lire l'anglais et d'avoir un petit bagage en maths (disons niveau bac scientifique), je conseille ce site: https://profmattstrassler.com/articl...les-with-math/
(mais il faut passer par toutes les étapes avant d'arriver au chapitre "How the Higgs field works").