Oscillations électroniques

[Deedee81]

Bonjour,

J'ai une petite question qui me tarabuste tout d'un coup.
Si les neutrinos sont massifs on observe alors des oscillations.

Question : pourquoi n'observe-t-on pas des oscillations électroniques ? Electron-muon-taux ?

Est-ce dû au fait que les électrons sont chargés ?

P.S. : j'ai un article complet et technique sur l'oscillation des neutrinos chez moi mais j'avoue ne pas encore l'avoir lu en détail (et donc regardé si cela pourrait ou pas s'appliquer aux électrons), à ma décharge ça fait quand même quelques pages de calculs assez élaborés !

Donc, si vous aviez une explication "simple" ce serait sympa.

Merci,
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[invitea774bcd7]

J'imagine que pour les électrons, taus et muons la saveur leptonique est un bon nombre quantique; ce qui n'est pas le cas pour le neutrino…

[Deedee81]

J'imagine que pour les électrons, taus et muons la saveur leptonique est un bon nombre quantique; ce qui n'est pas le cas pour le neutrino…

Salut guerom00,

Je crois qu'en effet tu as mis le doigt dessus.

Dans un des articles de :
http://www.lps.umontreal.ca/~pom/
("particules et interactions fondamentales)
on dit que le neutrino de Majorana ne respecte pas la conservation du nombre leptonique car il est sa propre anti-particule. C'est assez logique.

Ce n'est évidemment pas le cas de l'électron (donc la charge joue bien un rôle !).

C'est évidemment aussi le cas pour un neutrino massif et pour la saveur.

En attendant que je lise plus avant les articles que j'ai chez moi sur le sujet, cette explication me satisfait.

Merci d'avoir déclenché l'étincelle qui me manquait

[mariposa]

Bonjour,

J'ai une petite question qui me tarabuste tout d'un coup.
Si les neutrinos sont massifs on observe alors des oscillations.

Question : pourquoi n'observe-t-on pas des oscillations électroniques ? Electron-muon-taux ?

Est-ce dû au fait que les électrons sont chargés ?

P.S. : j'ai un article complet et technique sur l'oscillation des neutrinos chez moi mais j'avoue ne pas encore l'avoir lu en détail (et donc regardé si cela pourrait ou pas s'appliquer aux électrons), à ma décharge ça fait quand même quelques pages de calculs assez élaborés !

Donc, si vous aviez une explication "simple" ce serait sympa.

Merci,

Je n'arrive a trouver une réponse percutante a ton problème, donc voici quelques suggestions pour alimenter le débat:
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Négligeons dans un premier temps l'interaction faible (que l'on traite en perturbation).

Dans ce cas on aurait des quarks qui seraient états propres d'un hamiltonien d'interaction forte états representation irréductible de SU(3)c mais également représentation irréductible de SU(2) (doublet d'isospin).

Même chose pour les leptons (électron-neutrino and cie) qui sont classés selon des representations irréductibles de SU(2) (doublet d' isospin).

Quand on introduit l'interaction faible celle-ci engendre des mélanges entre générations de quarks (angle de cabido, matrice CKM), c'est l'expérience qui le montre. Pour les mêmes raisons les neutrinos doivent être mélangés et doivent avoir leurs matrices CKM (ce n'est pas la même parce que les masses des quarks et des neutrinos sont différentes). Pour des raisons qui m'échappent cette matrice est purement diagonale si les neutrinos ont une masse nulle.

Et pour finir et revenir à ta question initiale, les électrons n'oscillent pas tout simplement parce qu'ils ne sont pas sensibles à l'interaction faible et non pas parcequ'ils possédent une charge électrique. D'ailleurs les quarks possèdent eux-mêmes une charge électrique qui ne joue aucun rôle dans la matrice CKM.

Remarque l'interaction faible ne doit mélanger que les états ayant même composante d'isospin, par exemple seulement les composantes |+1/2> ce qui explique que les matrices soient de dimension 3 (autant donc qu'il y a de générations)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Bonjour Mariposa,

Et pour finir et revenir à ta question initiale, les électrons n'oscillent pas tout simplement parce qu'ils ne sont pas sensibles à l'interaction faible et non pas parcequ'ils possédent une charge électrique.

Wow ! Je suis d'accord avec tout ce qui précède (et avec la suite si la phrase ci-dessus ne me posait pas de problème), mais pas avec l'affirmation que les électrons sont insensibles à l'interaction faible !!!! On a même calculé les corrections aux calculs sur le positronium dues à ...l'interaction faible (Lu dans quantum field theory de Claude Yzykson et Jean-Bernard Zuber). Et il y a aussi la désintégration bêta, c'est un processus lié à l'interaction faible et comme toute interaction fondamentale est réversible (enfin, presque, mais ce n'est pas un méson K ou B ici ), cela montre bien que l'électron peut interagir par interaction faible.

[mariposa]

Bonjour Mariposa,



Wow ! Je suis d'accord avec tout ce qui précède (et avec la suite si la phrase ci-dessus ne me posait pas de problème), mais pas avec l'affirmation que les électrons sont insensibles à l'interaction faible !!!! On a même calculé les corrections aux calculs sur le positronium dues à ...l'interaction faible (Lu dans quantum field theory de Claude Yzykson et Jean-Bernard Zuber). Et il y a aussi la désintégration bêta, c'est un processus lié à l'interaction faible et comme toute interaction fondamentale est réversible (enfin, presque, mais ce n'est pas un méson K ou B ici ), cela montre bien que l'électron peut interagir par interaction faible.

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Bonjour Deedee

Et oui j'ai encore écrit des conneries!!!

En effet si "je" représente un neutrino et un électron dans un doublet d'isospin c'est bien parceque les 2 particules sont sensibles à l'interaction faible. En fait il s'agit de 2 particules d'hélicité "gauchères". L'électron "droitier" étant lui dans un singulet d'isospin donc insensible, lui, à l'interaction faible.

Le problème de la non oscillation des électrons?

Pour les neutrinos qui oscillent cela voudrait dire que les neutrinos émis par la source ne sont pas des états propres de l'opérateur de propagation libre. Ce qui veut dire que les neutrinos sont émis dans une superposition d'états propres.

A contrario il faudrait supposer que ce n'est pas le cas pour les électrons, mais pourquoi? Cela n'est pas clair pour moi.

[Deedee81]

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Et oui j'ai encore écrit des conneries!!!

Pour une fois que ce n'est pas moi

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En effet si "je" représente un neutrino et un électron dans un doublet d'isospin c'est bien parceque les 2 particules sont sensibles à l'interaction faible. En fait il s'agit de 2 particules d'hélicité "gauchères". L'électron "droitier" étant lui dans un singulet d'isospin donc insensible, lui, à l'interaction faible.
Le problème de la non oscillation des électrons?
Pour les neutrinos qui oscillent cela voudrait dire que les neutrinos émis par la source ne sont pas des états propres de l'opérateur de propagation libre. Ce qui veut dire que les neutrinos sont émis dans une superposition d'états propres.
A contrario il faudrait supposer que ce n'est pas le cas pour les électrons, mais pourquoi? Cela n'est pas clair pour moi.

Tu soulèves un doute sur mon explication précédente Bon, c'est pas grave, un de ces quatre je vais me plonger dans les articles détaillés que j'ai chez moi, je suis sûr que c'est trivial mais que ça m'échappe.

Merci de tes indications,