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

[invite73192618]

Bonjour,

Pensez-vous que les neutrinos peuvent dépasser c, la vitesse de la lumière dans le vide? SVP indiquez oui ou non, ainsi que si vous avez ou non l'équivalent d'un master en sciences ou en physique.

Merci de votre participation! N'hésitez pas à présenter brièvement les raisons de votre choix dans la discussion. En revanche, pour engager une discussion approfondie sur vos positions respectives SVP utilisez plutôt cette discussion

Pour des explications sur le sondage voir la première version.

Le but est d'observer les évolutions éventuelles des opinions étant donnés les nouveaux résultats présentés aujourd'hui:

http://www.interactions.org/cms/?pid=1031226
http://blogs.nature.com/news/2011/11...ffirms_fa.html
http://www.science20.com/quantum_dia...er_light-84763
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[invite73192618]

Initialement mon opinion était que non, bien qu'une hypothèse astucieuse m'a un temps semblé plus économique.

Toutefois les nouveaux résultats excluent cette possibilité, aussi je considère que soit les résultats sont justes, soit il y a une erreur monstrueuse dans la synchronisation ou le calcul de distance (il faudrait un biais de 20 mètre, c'est-à-dire une erreur du même ordre que les GPS commerciaux).

Je considère peu probable que cette collaboration fasse une erreur de cette ampleur et très probable que l'univers nous réserve des surprises d'une plus grande ampleur encore, d'où mon opinion que les résultats ne sont pas faux.



je sais j'ai clické sur oui au lieu de clicker sur non.... ça c'est parce qu'il est tard et que je ferais mieux d'aller me coucher au lieu de faire mon activité récréative de la semaine

[mh34]

Ah ben maintenant, depuis ce message : http://forums.futura-sciences.com/co...ml#post3763175 je peux plus voter, moi...parce que j'arrive toujours pas à croire que le bébé ait pu prendre 2 kgs pendant la nuit!

[GillesH38a]

Initialement mon opinion était que non, bien qu'une hypothèse astucieuse m'a un temps semblé plus économique.

Toutefois les nouveaux résultats excluent cette possibilité, aussi je considère que soit les résultats sont justes, soit il y a une erreur monstrueuse dans la synchronisation ou le calcul de distance (il faudrait un biais de 20 mètre, c'est-à-dire une erreur du même ordre que les GPS commerciaux).

il y a là au moins une question qui me semble pertinente, venant d'un physicien expérimentateur en physique des particules, donc "du domaine".

http://www.science20.com/quantum_dia...er_light-84763

Just to make an example, I will reiterate here the doubts I have on one of the time offsets necessary to obtain the timing measurement in Gran Sasso: an 8-km-long light guide brings in a 40,000+-1 ns offset: in order to determine a "delta t" of 60 nanoseconds, a subtraction of that large number has to be made. This offset was measured three years ago, and could have changed if the refraction index had changed even very slightly (e.g. due to aging of the plastic material). This offset was not remeasured in the new analysis, and the possible associated systematic uncertainty remains in my mind an issue.

je ne vote pas parce que je ne sais toujours pas répondre à la question que tu poses, "être faux" me semblent toujours aussi ambigu : est ce que la sous-estimation d'une incertitude, tu ranges ça dans "être faux" ?

je réponds (toujours) non à : "pensez vous que l'hypothèse que les neutrinos vont plus vite que la lumière est largement plus probable que toute autre cause d'incertitude de l'expérience OPERA ?", considérant qu'il n'y a pas eu de test expérimental convaincant que la mesure du temps n'est entachée d'aucune erreur comparable au délai observé.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ClairEsprit]

J'ai voté non alors que je voulais voter oui ! Quelle idée de présenter un sondage avec une question négative ?

Décidément 60 ns ça me semble trop peu pour remettre en cause la physique. Je vote plus pour une erreur de calibration quelque part. Je pense que l'étalement devrait être autour du zéro.

J'aimerais bien que soit mesuré le temps de vol d'une autre particule avec le même appareillage pour exclure les incertitudes d'au moins une partie des détecteurs et autres distances.

[Gwyddon]

Hello,

Pareil que gillesh, sans compter que rien n'a vraiment fondamentalement changé avec cette nouvelle mise à jour des résultats. Les objections soulevées par gillesh (cf son papier sur arXiv) restent valables, quant à moi j'en reste toujours au fait que l'extrapolation de la forme du paquet de neutrinos est toujours extrapolée par la forme du paquet de protons, au lieu de le faire via l'extraction de la forme du faisceau de muons produits (qui eux vont directement donner le paquet de neutrinos), or une déformation dans cette forme peut changer le résultat final.

Bref il y a encore tout un tas de systématiques non résolues à l'heure actuelle, qui font que je souscris à 100% à la conclusion de gillesh : non à "pensez vous que l'hypothèse que les neutrinos vont plus vite que la lumière est largement plus probable que toute autre cause d'incertitude de l'expérience OPERA ?"

Cordialement,

G. (qui est aussi un physicien, si tant est que cela soit important que vous le sachiez)

[invite167da428]

J'ai répondu "oui", car il me semble que la marge d'erreur d'OPERA est estimée à 10ns et pour certains, c'est une précision qui semble impossible à obtenir avec ce type de dispositif. D'ailleurs les américains sur MINOS préfèrent parler d'une marge d'erreur de 70ns... Donc mon sentiment est que la marge d'erreur est encore trop importante pour tirer une conclusion ferme et définitive! Et je préfère encore penser que la cause ne peut pas agir après l'effet, même si une vitesse supraluminique me fait rêver

[GillesH38a]

Hello,

Pareil que gillesh, sans compter que rien n'a vraiment fondamentalement changé avec cette nouvelle mise à jour des résultats. Les objections soulevées par gillesh (cf son papier sur arXiv) restent valables

Très honnêtement, je pense que le cadre que j'avais proposé (pas d'erreur de mesure du temps mais un effet statistique sur la forme du pulse) est invalidé par les nouvelles données , ça ne me gêne nullement de le dire : si ça avait été ça, on aurait du retrouver un pic étroit à D/c avec la nouvelle expérience, ce qui n'est pas le cas. Ca n'enlève rien à la nécessité qu'il y avait de faire cette vérification avant de conclure, ceci dit. L'argument sur l'incertitude associée était correct.

Le problème c'est que la forme du signal obtenu dans la deuxième version me semble poser tout autant de question : si c'est corrélé avec l'énergie, pourquoi ça a l'air si "plat" alors que le spectre en énergie ne l'est pas du tout ? peut etre qu'on ne détecte que le sommet de la bosse, mais alors la dispersion réelle devrait être plus grande. Apparemment la collaboration n'a pas l'air si convaincue que ça finalement : il y a 4 chercheurs n'ayant pas signé la première publi qui sont ok pour la seconde , mais 4 autres qui se sont ravisés en sens inverse !

http://news.sciencemag.org/sciencein...ra.html?ref=ra

The collaboration has also checked its original statistical analysis, but today's decision to submit the results to a journal was not unanimous. "About four people" among the group of around 15 who did not sign the preprint have signed the journal submission, according to a source within the collaboration, while "four new people" have decided not to sign. That leaves the number of dissenters at about 15, compared with about 180 who did sign the journal submission.

A major concern among the dissenters is the fact that the "time window" within which neutrinos were detected by OPERA in the most recent run had a width of 50 nanoseconds, something that the leader of the superluminal analysis, Dario Autiero, only revealed once the tests had been carried out. It was initially assumed that this window was just 10 nanoseconds wide. This difference does not affect the final result itself, the source notes, but dissenters say it highlights poor experimental procedure. Some researchers are also unhappy that only a small fraction of the analysis, which was carried out by Autiero, has been independently checked by others within the collaboration. This leaves open the possibility, they say, that not all possible errors have been accounted for.

The question of whether or not OPERA really has seen faster-than-light neutrinos will probably be settled only once the results of other experiments are in. Meanwhile, within OPERA, "People are exhausted," says the source. "Everyone should be convinced that the result is real, and they are not."

ambiance ....

[kalish]

J'ai voté non, et je voulais voter non, parce que ça me fait juste un peu plus douter, et que j'ai envie de spéculer sur le pourquoi ça pourrait être comme ça, après tout le neutrino est une particule singulière, j'aurais pu voter oui avec la même "conviction". En mon fort intérieur je pense clairement que cette vérification n'est pas suffisante bien sûr, puisque ça n'a éliminé qu'une seule source d'erreurs, et qu'il y en a surement beaucoup.

[invite73192618]

j'arrive toujours pas à croire que le bébé ait pu prendre 2 kgs pendant la nuit!

Si tu arrives à croire que cette analogie vaut quelque chose, il faut voter "oui".

je ne vote pas parce que je ne sais toujours pas répondre à la question que tu poses, "être faux" me semblent toujours aussi ambigu : est ce que la sous-estimation d'une incertitude, tu ranges ça dans "être faux" ?

Pareil que gillesh

Dans ce cas SVP votez "oui". J'ai bien compris l'objection et considéré de modifier le sondage, néanmoins méthodologiquement parlant ça aurait été une erreur de modifier la mesure entre deux temps de mesure à comparer.

Quelle idée de présenter un sondage avec une question négative

Idem, c'est une erreur initiale qu'il faut conserver sous peine de faire une erreur de plus grande amplitude. Ce que je regrète le plus est de ne pas avoir de mesure de "réticence à voter". A considérer les commentaires précédent, ça aurait peut-être été la mesure la plus sensible.

[mh34]

Si tu arrives à croire que cette analogie vaut quelque chose, il faut voter "oui".

ben en tout cas personne n'a tiqué dessus, j'ai effectivement confiance en Gilles et Mtheory l'a confirmée ( l'ordre de grandeur de l'analogie). ( ainsi que quelqu'un de mon entourage proche, qui commence à avoir quelques compétences en la matière..) donc oui je crois qu'elle est valable.
Si c'est les 2 kgs qui semblent exagérés, même 500 g ça ne passerait pas, de toutes les façons. Donc...
Et je ne peux pas répondre oui, parce qu'il existe une possibilité infime qu'on ait changé le bébé contre un autre tout à fait semblable mais plus gros, mais est-ce qu'on peut envisager qu'on a changé d'univers?

[ClairEsprit]

A considérer les commentaires précédent, ça aurait peut-être été la mesure la plus sensible.

Oui, peut-être, et d'ailleurs c'est ce que j'aurais voulu voter au premier vote déjà.

[kalish]

Bonsoir, juste pour dire qu'après avoir regardé une certaine présentation, on peut constater que gillesh38 comprend très bien ce que signifie résultat juste ou faux, puisqu'il l'emploie dans sa présentation... J'ai bien aimé la présentation des probas, j'aurais une question concernant la causalité, êtes vous réellement certain que l'observateur constatant que le signal est arrivé avant d'avoir été émis aurait la possibilité de communiquer avec la source avant qu'elle n'émette? Je ne crois pas, et donc, dans ce cas là, il n'y a pas violation de la causalité. (d'ailleurs il m'a semblé détecter une inversion dans "la cause précède l'effet", ce qui est normal, c'est le contraire qui est étonnant, mais bon, c'est du live...)

[ClairEsprit]

De toute façon, la causalité n'est pas une propriété émergente d'une théorie mais bien un à priori du scientifique qui souhaite faire des prédictions. L'univers comme chose en soi n'est ni causal ni acausal, il est un point c'est tout (et encore !). C'est sa description scientifique qui nécessite d'être causale pour être efficiente. Donc si on trouve une expérience qui viole la causalité de la théorie on s'empressera de la remettre en cause, mais on ne risquera bien évidemment pas de disparaître dans une dimension parallèle suite au meutre futur d'un aïeul décédé !

[invite73192618]

après avoir regardé une certaine présentation, on peut constater que gillesh38 comprend très bien ce que signifie résultat juste ou faux, puisqu'il l'emploie dans sa présentation...

j'aurais une question concernant la causalité

Dans l'autre fil STP

[GillesH38a]

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.

[GillesH38a]

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?

[GillesH38a]

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.

[GillesH38a]

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?

[GillesH38a]

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.

[invite6754323456711]

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

[invite6754323456711]

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

[invite6754323456711]

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.

[invite6754323456711]

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