Oscillation de neutrinos

[invite68f2fb17]

Bonjour,

J'ai bien avancé dans mon livre de physique quantique, et j'en suis arrivé à la partie oscillation des neutrinos dans le vide.
Il me semble que je comprend bien la superposition des états, états propres de la masse, etc...
Cependant, j'ai du mal à me satisfaire de cette explication, comment une particule peut-elle gagner de la masse? La masse n'est-elle pas une des quantités bien définies de la particule?

Ou bien alors il y a superposition d'état de masse différente? Alors, lors de la mesure, la masse deviendrait bien définie et la particule lourde (neutrino tau, muonique) ou légère (neutrino électronique).
On apporte donc de l'énergie (ou on en fait perdre) uniquement lors de la mesure, ce qui ne cause alors pas de problème de conservation de masse, il me semble.
C'est ça "l'énergie minimale apportée au système lors de la mesure"?

Je crois que cette explication est la bonne, mais j'aimerais malgré tout que vous m'éclairiez si il y a une faute dans mon raisonnement
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[invite8ef897e4]

Bonjour,

il faudrait que quelqu'un prenne le temps de faire une reponse plus complete, car ce n'est pas trivial. Un neutrino est cree par un processus d'interaction faible dans un certain etat de saveur qui est une superposition d'etats propres de masse pour la propagation. On traite le probleme en supposant habituellement un etat propre d'impulsion, et une violation de la conservation d'energie tres legere, en accord avec le principe d'incertitude de Heisenberg. Il existe des traitements plus rigoureux pour justifier cette approche, qui marche parce que les neutrinos sont habituellement tres relativistes : leur energie cinetique est tres grande devant leur energie de masse au repos (evidemment, sinon on aurait vu leur masse directement il y a bien longtemps). Si vous lisez l'anglais, vous pouvez jeter un coup d'oeil a
Review of Particle Physics, section on Neutrino mass, mixing and oscillations

[invite68f2fb17]

Merci, j'ai un peu de mal à lire l'anglais, je verrais ce document plus tard.
Mais la violation d'énergie n'est-elle pas grande? Il y a une assez importante différence d'énergie entre la saveur électronique et tau non? (2.5 eV et 18 MeV)
Et pour l'explication relativiste, n'est-il pas possible de presque stopper les neutrinos (en fin, quand je dis stopper, 1/4 de c suffirait pour diminuer fortement les effets relativistes je pense)

[doul11]

Bonsoir, voici un lien sur le sujet : http://forums.futura-sciences.com/ph...-neutrino.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite68f2fb17]

Merci pour le lien, mais ça ne m'explique pas plus que de dire "superposition d'état" dont je comprends les conséquences.
Je ne comprends néanmoins pas comment il peut y avoir violation de la loi de conservation d'énergie, à moins de "décider" que l'état est déterminé au moment de la mesure, et apport d'énergie lors de la mesure.

[doul11]

Bien c'est de la mécanique quantique de base ...

[invite8ef897e4]

Si vous prenez m = 1 eV pour le plus leger et 18 MeV pour le plus lourd, alors oui, vous pouvez trouver des processus dans lesquels des neutrinos sont crees avec une energie totale qui n'est pas grande devant 18 MeV. Notez que si c'etait le cas physiquement, il n'y aurait pas de violation significative de la conservation d'energie : vous n'auriez simplement pas d'oscillation dans de tels reactions !

J'imagine que 18 MeV vient de la mesure directe de la masse du neutrino tau a partir d'evenement de decroissance du tau charge. Notez cependant que c'est une borne superieure, techniquement compatible avec zero, et que l'on ne doit pas prendre comme une estimation de la masse.

Il existe des contraintes indirectes. Celle que le PDG cite
Somme des masses des neutrinos
provient de la contribution a la densite de matiere dans le modele cosmologique standard, et donne une somme des masses des neutrinos inferieure 1 eV a peu pres.

De ce que je comprend, les oscillations sont les plus sensibles aux differences de masses. Le premier document que j'ai donne en lien donne par exemple :





Il est delicat de ralentir des particules qui ne sont pas chargees electriquement. Personellement je ne sais pas le faire. C'est bien le probleme que les neutrinos n'interagissent que par l'interaction faible.

[invite68f2fb17]

D'accord merci!
J'étais parti avec des données fausses pour les masses.
Je vous remercie de vos explications.

Bien c'est de la mécanique quantique de base ...

Je suis en 3ème .