Pensez-vous que les résultats présentés par OPERA sont faux?

[invite8915d466]

Bonjour,

Je suis comme Jiav, j'ai besoin d'une explication avec les mains. Alors je la tente :

1000 neutrinos à la queue leu-leu avancent vers le détecteur à la vitesse c. Entre le premier et le dernier, 100 ns d'écart.
On sait que le détecteur n'en verra qu'une dizaine.
L'explication de Gilles, ce serait que les premiers auraient une probabilité plus grande d'être détectés.

A chaque essai, on détecte donc essentiellement les neutrinos qui arrivent en tête, et comme on suppose que ceux qu'on détectent sont équitablement répartis dans le faisceau de départ, on arrive à la conclusion erronée qu'ils arrivent en moyenne à c+6 km/h.

C'est ça, Gilles, ou je suis complètement à la rue ?

l'idée est là à quelques détails près. Les neutrinos à la queue leu leu ont été produits d'abord par un premier groupe de particules, des protons, qui ont ensuite donnés des pions, puis des muons, puis finalement des neutrinos. La distribution initiale est d'abord mesurée sur les protons. Donc on ne suppose pas vraiment qu'ils soient équitablement répartis, mais on suppose qu'ils sont répartis comme les protons qu'on a mesurés au début.

ensuite à chaque instant il y a plein de neutrinos d'énergie différente - mettons une foule avec à chaque endroit, une certaine proportion de petits et de grands. Mais les grands ont plus de chance d'être vus.
Tout le truc est que SI la proportion de petits et de grands change au fur et à mesure du temps, le nombre de détections ne suit pas exactement le profil mesuré au départ - parce que la probabilité moyenne de détection change - et donc la forme de la courbe est un peu différente, avec un excès de détection des premiers arrivés, comme tu dis, et moins ensuite.

En cherchant à faire coller ça avec la première forme et un décalage constant, ça introduit une petite erreur dans l'estimation - dans le sens d'une vitesse un peu plus grande que la réelle.

Non Meteor je n'ai vu nulle part de détermination du spectre précis et encore moins de sa variation au cours du front de montée de 500 ns - il n't a tout simplement pas assez de statistique pour calculer un spectre, ils donnent juste l'énergie moyenne, et l'énergie moyenne des deux sous-ensemble de basse et haute énergie. A mon avis rien n'empeche une variation de 10 % de l'énergie moyenne pendant la phase de montée.
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[Lil00]

Intéressant, merci Gilles.

Y'a plus qu'à attendre la contradiction !!

[invite986312212]

Tout le truc est que SI la proportion de petits et de grands change au fur et à mesure du temps(...)

mais qu'est-ce qui ferait que cette proportion change de manière systématique (puisque l'expérience a été répétée un certain nombre de fois) ?

[invite8915d466]

La physique de l'injection, qui ne change pas !!

Je me permets de recopier un commentaire d'un collègue spécialiste des accélérateurs, commentaire dont je ne comprends pas tout .. à part que c'est bien un "maudit bazar" et qu'il n'exclut pas du tout un phénomène de ce genre !!

Oui, la question de fond est l'absence complète d'explication de la valeur horriblement élevée de ces pentes, plusieurs centaines de ns.

Je crois me souvenir que le SPS est rempli de trains de trains de paquets provenant du PS,
chaque train de paquets étant consitué de paquets identiques.
(le PS est un anneau beaucoup plus petit que le SPS : d'où les trains de trains )

Dans ce cas la longueur de la partie pentue devrait être de 5 ns, pas 500 ns !

D'après le phrasé de leur papier, ils mettent ça sur le dos de l'extraction.
Le champ du kicker monterait pendant le passage du faisceau, et l'efficacité de l'extraction changerait pendant ce temps.

Je n'y crois pas.

D'habitude, il y a un trou dans le faisceau : on ne remplit pas l'ensemble de la machine, et les variations de champ du kicker se font pendant le trou, pendant que le faisceau n'est pas là.

Dans le cas contraire, on aurait un tel taux de particules perdues qu'il y aurait probablement de quoi fondre tout le maudit bazard.

De toute façon, la largeur en impulsion de l'acceptance du SPS est extrèmement petite : le faisceau de proton est quasi-monochromatique.
Donc pas de relation entre la pente temporelle du faisceau de protons (fig 9) et le spectre en énergie des protons.

Par contre, je crois me souvenir que les "cornes" (horns) magnétiques qui permettent de focaliser le faisceau de pions juste après la cible sont pulsées, à nouveau de façon à ne pas fondre tout le maudit bazard.

Il y a une corrélation entre le spectre de l'énergie des pions (et donc des muons (et donc des neutrinos ..)) et le spectre de l'angle d'ouverture à la cible : l'énergie est plus élevée sur l'axe et décroit quand l'angle augmente.
Toute cette structure est modifiée par la focalisation apportée par les cornes : il faudrait savoir "à quelle impulsion" la focalisation est calculée.

En tout cas, si les cornes sont pulsées, (je n'ose pas croire qu'elles sont alimentées pendant les 6 s entre 2 spills)
on a là une source potentielle de variation temporelle du spectre de l'énergie des neutrinos qui atteignent le Grand Sasso.
Le spectre en énergie du faisceau total de neutrinos est invariant dans le temps, alors que le spectre en énergie de la toute petite fraction à l'avant déterminée par l'angle solide du détecteur au Grand Sasso vu du CERN, peut varier.

Il nous faudrait le plot de la variation temporelle de l'énergie des neutrinos, le long des 10 microsecondes !

Il est bien évident qu'ils ont déja fait ce plot ...

Ah ! et d'autre part .. tout ça doit être dans leur MonteCarlo ... ???

[invite986312212]

ok je crois que je comprends le principe. Et à ton avis, est-ce qu'une réanalyse des données permettrait de corriger ce problème?

[invite8915d466]

si il est possible de détecter une variation de la distribution en énergie au cours du front de montée ou de descente, ça serait un indice fort de la possibilité de cet effet. A noter que la légère différence mesurée , pas d'un facteur 3 mais quand meme à la limite de significativité, du temps de vol des particules de haute et basse énergie indiquerait bien qu'il y a une différence de composition dans le faisceau ...

Apparemment mon correspondant est surpris de la largeur du temps de montée. On pourrait peut etre aussi "grouper" les pulses suivant leur temps de montée et voir si on observe une dépendance du résultat en fonction du temps de montée (dépendance attendue dans mon modèle mais pas si c'est vraiment un effet superluminique).

Sinon le test le plus crucial serait au contraire l'absence de dépendance de l'avance par rapport à la lumière en fonction de la distance du détecteur, puisque dans mon explication, c'est uniquement dû à la forme du pulse et ça ne croit pas du tout linéairement avec la distance ... alors que si c'est du à une vitesse v≠c l'écart doit croitre proportionnellement à la distance.

[meteor31bis]

La physique de l'injection, qui ne change pas !!

Je me permets de recopier un commentaire d'un collègue spécialiste des accélérateurs, commentaire dont je ne comprends pas tout .. à part que c'est bien un "maudit bazar" et qu'il n'exclut pas du tout un phénomène de ce genre !!

Si je comprends bien mais je ne suis pas sûr d'en comprendre le 1/10ème, c'est plutôt le focalisateur de pions après cible qui serait en cause.

Mais l'angle solide de Grand Sasso "regardé" par le CERN est-il suffisant pour expliquer 10% de variation d'énergie des neutrinos?

Comme dit ton collègue le spectre d'énergie pourrait être utile...

Un peu à côté de cette question pourquoi ne pas répéter, rapidement, l'expérience avec d'autres détecteurs de neutrinos aux US par exemple?
Y a t'il une orientation spéciale à réaliser ou est-ce superflu?

[invite73192618]

c'est tres simple et j'ai presque honte, mais puisque personne ne l'a discuté avant ...

Merci, avec le code c'est très clair. Par ailleurs, belle démonstration de comment écrire un papier, en particulier l'intro

Code matlab équivalent:

T(1:5,1:101)=0; for i=1:101; T(1,i)=(i-51)/10; end %initialisation
T(2,:)=1./(1+exp(-T(1,:))); % fonction logistique y1
eps=-0.2;
T(3,:)=T(2,:).*(1+eps*T(2,:))./(1+eps); % fonction logistique y2
T(4,:)=(1+eps*T(2,:))./(1+eps); % section efficace
plot(T(1,:),T(2,:)); hold on; plot(T(1,:),T(3,:),'r'); plot(T(1,:),T(4,:),'k'); % y1 en bleu, y2 en rouge; section efficace en noir

Je ne me suis pas donné la peine de refaire le best fit, par contre j'ai ajouté une courbe de section efficace qui aide à visualiser le truc.

Questions: est-ce que ton modèle ne devrait pas logiquement montrer une dépendance à l'énergie? L'effet pourrait être minime pour le front de montée (ce qui est parfaitement compatible avec les données), mais la hauteur du plateau devrait aussi être affectée. Comme il est beaucoup plus long que le front, les statistiques doivent être beaucoup plus puissante.

Mille neutrinos queue leu leu sur le chemin,
plus de grands derrière
plus de petits devant
tous à c s'en vont gaiement
mais soudain le grand méchant
détecteur surgit, il aime les petits!
n'en fait qu'une bouchée
v'la le front avancé

Ben quoi on peut bien s'amuser un peu non?

[invite8915d466]

Si je comprends bien mais je ne suis pas sûr d'en comprendre le 1/10ème, c'est plutôt le focalisateur de pions après cible qui serait en cause.

Mais l'angle solide de Grand Sasso "regardé" par le CERN est-il suffisant pour expliquer 10% de variation d'énergie des neutrinos?

l'angle solide n'a pas d'importance numériquement, il ne détermine que le flux total reçu, un peu comme la surface d'un télescope détermine le flux de lumière reçu. Ce qui est important c'est la variation de focalisation du faisceau avec l'énergie, qui fait changer l'intensité spécifique par unité d'angle solide justement.

Imagine des tireurs équipés de différentes armes qui tirent sur la même cible, mais les armes ont des précisions différentes : certaines tirent de manière très directive, d'autres sont des pétoires arrosant plus largement, un singe lance des balles n'importe comment ... la cible recevra un signal qui dépend non seulement du flux total de projectile mais aussi de leur focalisation, ceux débordant de la cible l'atteindront moins souvent bien sur. Et si cette focalisation dépend du temps, on aura le genre d'effet que je suppose, une variation relative de la proportion de chaque énergie atteignant la cible.

Comme dit ton collègue le spectre d'énergie pourrait être utile...

Un peu à côté de cette question pourquoi ne pas répéter, rapidement, l'expérience avec d'autres détecteurs de neutrinos aux US par exemple?
Y a t'il une orientation spéciale à réaliser ou est-ce superflu?

bah bien sûr ça va se faire ! mais il faut réaliser que la précision obtenue par OPERA est une première mondiale, on n'avait jamais jusque là mesuré directement un temps de parcours de 700 km, avec une précision de 10 ns , avec des neutrinos. Evidemment les manips vont toutes essayer de voir si elles retrouvent le résultat. Mais celui qui aura donné l'explication correcte le plus vite possible aura gagné le jackpot .

L'effet pourrait être minime pour le front de montée (ce qui est parfaitement compatible avec les données), mais la hauteur du plateau devrait aussi être affectée. Comme il est beaucoup plus long que le front, les statistiques doivent être beaucoup plus puissante.

justement la subtilité est là : il n'y a pas de possibilité de comparer directement les hauteurs de plateaux puisque l'intensité absolue du signal est très différente, et d'ailleurs ce ne sont absolument pas les mêmes unités (un courant d'induction pour les protons, un nombre de neutrinos pour OPERA). Autrement dit les plateaux sont un paramètre libre et le fit les ajuste exactement à la meme valeur. Il n'y a pas d'information sur le temps (horizontal) associé , autre que par la modulation des structures, mais qui est assez faible.

Maintenant si on suppose une décroissance de l'efficacité de détection avec le temps, le front monte au début normalement, mais il sature plus tot. Le plateau devrait etre donc moins haut. Mais le fit ne le sait pas, donc il rehausse le plateau pour arriver au "bon niveau". Mais ce faisant il augmente automatiquement la pente de montée, qui était bien ajustée .. mais se retrouve alors trop en avance. Du coup il recale temporellement en le redecalant dans le temps, et conclut à une avance par rapport au temps initial.

Il ne faut pas que l'effet soit symétrique à la descente sinon les deux vont se compenser. On ne détectera qu'un léger élargissement du plateau, et pas une avance globale. C'est la principale critique qu'on m'a faite. Ma réponse est que si la descente n'est pas symétrique de la montée (et les formes ne sont pas les mêmes quand on regarde attentivement les courbes), alors les deux ne vont pas se compenser et il restera un résidu dans le fit global qui peut être globalement < 0. Il faudrait bien sur le vérifier par une analyse soigneuse en énergie ET en temps - mais mon but principal est d'alerter sur le fait que cet effet peut jouer avec le bon ordre de grandeur sans faire appel du tout à v > c !!

[invite73192618]

justement la subtilité est là : il n'y a pas de possibilité de comparer directement les hauteurs de plateaux puisque l'intensité absolue du signal est très différente, et d'ailleurs ce ne sont absolument pas les mêmes unités (un courant d'induction pour les protons, un nombre de neutrinos pour OPERA).

Non tu n'as pas compris. Je ne parle pas des plateaux protons vs neutrinos, mais bien des plateaux neutrinos >20 versus neutrinos <20. Les données existent, ce ne devrait pas être difficile à tester.

Il ne faut pas que l'effet soit symétrique à la descente sinon les deux vont se compenser. On ne détectera qu'un léger élargissement du plateau, et pas une avance globale. C'est la principale critique qu'on m'a faite. Ma réponse est que si la descente n'est pas symétrique de la montée (et les formes ne sont pas les mêmes quand on regarde attentivement les courbes), alors les deux ne vont pas se compenser et il restera un résidu dans le fit global qui peut être globalement < 0.

En fait il ne suffit pas que l'effet sur la descente ne soit pas symétrique, il faut que cette effet soit une diminution supplémentaire de la section efficace, et qui soit du même ordre de grandeur que la diminution initiale. N'est-ce pas?

[invite73192618]

Non tu n'as pas compris. Je ne parle pas des plateaux protons vs neutrinos, mais bien des plateaux neutrinos >20 versus neutrinos <20. Les données existent, ce ne devrait pas être difficile à tester.

Oublie ça, logique déficiente: quelle que soit l'absorption différentielle des neutrinos en fonction de l'énergie, le nombre observé après avoir coupé en deux ... les observés, ça fera toujours des plateaux quasi identiques (sauf s'il y a des variations sur les fronts, auquel cas ce sont les fronts qui seront les plus affectés).

[invite73192618]

Au fait: n=71, l'hypothèse nulle tient toujours. Peu de chance pour que cela change. Je suis assez surpris du résultat, ce qui est toujours intéressant.
Merci à tous les participants

[invitea0ecda6e]

Je suis assez surpris du résultat, ce qui est toujours intéressant.

Pourquoi es-tu surpris Jiav ?
De mon côté, ça ne m'étonne pas plus que ça, je m'attendais à voir plus de scepticisme de la part de ceux qui ont plus de connaissance et plus d'investissement dans le domaine.

[invite73192618]

je m'attendais à voir plus de scepticisme de la part de ceux qui ont plus de connaissance et plus d'investissement dans le domaine.

Idem, mais il n'y a aucune différence significative entre les groupes.

[polo974]

sBonjour,
J'ai découvert ce fil, suite au 647^ème message sur le fil dans les Actus...
Je ne participerais pas au sondage pour quelques raisons que voici:

• c'est une question de l'ordre des croyances, pas trop scientifique,
• le résultat est affiché de façon non anonyme (étrange pour un sondage),
• par ailleurs, il a été dit qu'on ne mettait pas en avant les diplômes dans les profils, alors que là, on sait qu'untel à une licence en phy et pas l'autre (bon, on le sent bien dans les discussions).
• les ingés sont écartés, alors qu'une grande partie de la métrologie est réalisée par ceux-ci.

J'ajouterais que ce serais sympa que le résultat soit juste (pour le fun) ...

Maintenant, pour le travail de gillesh38, il est intéressant, mais où doit-on en discuter? (sur l'autre fil semble-t-il)

[invite73192618]

La suite ici

[JPL]

Discussion fermée pour éviter la dispersion.