Neutrino

[invitef78b6f00]

Bonjour, pour ce qui lisent ce post, j'ai commencé dans la partie Orientation et je continue Ici.
Mon problème était que je ne comprenait pas vraimetn les neutrinos.
Sinon, je suis en seconde, je sais, on étudie pas les neutrinos, mais je suis passioné de sc.physique.
Et là sont la suite du discours et mes questions.
Oui, ce que tu viens de me présenter est à peu près la seule chose que j'avais compris mais je te remercie.
Tu me dis que le neutrino a une masse nulle et pourtant l'expérience de "Super-Kamiokande" démontre que les neutrinos ont une masse différente de zéro.
Ensuite, je comprends rien au spin à part que les particules qui possèdent 1/2spin sont des fermions (ça j'ai compris) et que ceux qui possèdent un spin entier sont des bosons.
Mais je vois pas l'utilité du spin et comment on peut définir sur un électron ou tauon...cette propriété.
Ensuite, comment un neutron composé de 2quarks d et un quark up peut-il devenir un proton composé de 2quarks up et un quark d?
Par quelle miracle?
Aidez moi s'il vous plaît, je suis perdu!!
Ricky.
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[Skippy le Grand Gourou]

Effectivement, les neutrinos auraient une masse non nulle. Ceci va à l'encontre du Modèle Standard, qui est la théorie communément admise de nos jours.

Le spin est assez difficile à visualiser. C'est un "moment magnétique intrinsèque", un peu comme si la particule possédait un champ magnétique en rotation, qui ne pouvait se projeter que dans certaines directions...

Les fermions sont les particules qui forment la matière, et les bosons fondamentaux sont les vecteurs des quatre interactions fondamentales : interactions forte, faible, électromagnétique et gravitationnelle. L'interaction faible agit par l'intermédiaire des bosons Z⁰, W⁺ et W^-. Ces deux derniers sont chargés, et peuvent par conséquent changer la nature des quarks (car la charge totale doit être conservée lors d'une interaction). Par exemple, un quark up peut émettre un boson W⁺ en se transformant ainsi en quark down. On a bien pour la charge : +2/3 = 1 + -1/3.

Je te conseille vivement de faire une recherche soit sur Google soit sur ce forum (fonction recherche sous le titre de la discussion) en utilisant les mots-clés "Modèle Standard", "interactions fondamentales" ou "faible", "bosons", "spin", et de revenir ensuite si des choses sont toujours pas claires...

[inviteca4b3353]

Salut,

Effectivement, les neutrinos auraient une masse non nulle.

Les neutrinos ONT une masse non nulles. C'est une consequence directe des oscillations des neutrinos d'une famille a l'autre qui ont ete observees avec les neutrinos provenant de notre soleil.

Lorsque le modele standard a ete construit, les physiciens l'ignorait. Et par consequent ce qu'on appelle aujourd'hui modele standard n'en tient pas compte. Cependant il est assez simple (malgre certaines subtilites) de l'etendre pour rendre les neutrinos massifs.
La vrai question en ce qui concernent les neutrinos est : pourquoi ont-ils une masse aussi faible devant celles des autres particules ! La masse des neutrinos est environ 100 milliards de fois plus petite que celle du Z par exemple !

Les fermions sont les particules qui forment la matière, et les bosons fondamentaux sont les vecteurs des quatre interactions fondamentales

Pour les fermions cela depend de ce qu'on entend par matiere. Car les bosons faibles sont eux aussi massifs.
Par contre les bosons vecteurs (spin 1) ne sont pas les seuls dans l'histoire, il y a aussi les bosons scalaires (spin 0) : comme le celebre (encore non observé, hypothetique, controversé...) boson de Higgs.

Le spin est assez difficile à visualiser. C'est un "moment magnétique intrinsèque", un peu comme si la particule possédait un champ magnétique en rotation, qui ne pouvait se projeter que dans certaines directions...

Le spin a la dimension d'un moment cinetique pas magnetique. Et il est projettable dans toutes les directions, c'est cependant la valeur de cette projection qui ne peut prendre que des valeurs bien precises.

KB

[Skippy le Grand Gourou]

Oui mais bon : tu pinailles un peu... D'abord : il est tard, je devrais déjà être couché (ce que je ferai dès que j'aurai résolu mes histoires de symétrie CPT, ou que j'aurai posté un nouveau fil là-dessus ), ensuite, il faut savoir s'adapter à son public (bon, d'accord, c'est pas une raison pour écrire des conneries... ).

Pour les bosons et les fermions, ce que j'ai raconté est la version la plus simple de l'histoire, celle qu'on enseigne jusqu'en master de physique dans les cours d'introduction à la physique des particules. C'est seulement dans les cours plus avancés qu'on va plus loin. D'où l'idée de ne pas trop embrouiller Ricky78 en l'envoyant vers des trucs plus détaillés, quitte à lui en dire plus après.

Pour le spin, effectivement ma langue a fourché. Mais bon, c'est un moment cinétique sensible au champ magnétique ! (Ricky78, si tu veux en savoir plus là-dessus cherche "Stern et Gerlach") Mais j'admets que sur le coup des projections, ton explication est mieux.

Enfin, concernant les neutrinos, c'est vrai que le "auraient" était de trop... Mais comme je l'ai dit, il est tard !

Par contre :

La vrai question en ce qui concernent les neutrinos est : pourquoi ont-ils une masse aussi faible devant celles des autres particules !

Là je ne suis pas d'accord : il me semble que les questions primordiales sur les neutrinos concerneraient plutôt le pourquoi du comment de leur oscillation (nombre leptonique non conservé, entre autres) et l'absence de neutrinos de chiralité droite.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca4b3353]

Pour les bosons et les fermions, ce que j'ai raconté est la version la plus simple de l'histoire, celle qu'on enseigne jusqu'en master de physique dans les cours d'introduction à la physique des particules.

Euh, il me semble que des la licence, on definit les fermions comme etant des particules de spin demi entier et les bosons de spin entier. Alors non je ne pinaille pas. Un boson n'est pas necessairement de spin 1. Enfin peut etre j'ai mal interprete ta phrase. Et c'est vrai qu'il est tard

il me semble que les questions primordiales sur les neutrinos concerneraient plutôt le pourquoi du comment de leur oscillation

On rend tres facilement compte de leur oscillation si les neutrinos sont massifs. On a donc la reponse a cette question.

l'absence de neutrinos de chiralité droite.

C'est encore une question ouverte (les subtilites dont je parlais plus tot). En fait pour les neutrinos, il y a deux facons generiques de les rendre massifs. La premiere consiste a dire qu'ils existent un neutrino droit et on explique la faiblesse de la masse des neutrinos gauches par le mecanisme de seesaw (bascule). Mais il est possible d'obtenir une masse pour les neutrinos gauches sans faire appel à l'existence de neutrinos droits.

ton explication est mieux.

Non, elle est juste

Mais bon, c'est un moment cinétique sensible au champ magnétique

Tu as en partie raison. En fait c'est plus general que ca. Une particule chargee qui a un moment cinetique non nul (qui est en mouvement donc) se couple par definition au champ magnetique. C'est de l'electromagnetisme de base. Le spin etant juste une forme tres particuliere de moment cinetique qui n'est pas assimilable a un mouvement classique.

bonne nuit,

KB

[Skippy le Grand Gourou]

Euh, il me semble que des la licence, on definit les fermions comme etant des particules de spin demi entier et les bosons de spin entier. Alors non je ne pinaille pas. Un boson n'est pas necessairement de spin 1. Enfin peut etre j'ai mal interprete ta phrase. Et c'est vrai qu'il est tard

J'ai jamais dit qu'un boson était de spin 1 ! Donc oui, tu as mal interprété mes propos. L'"histoire" dont je parle est la répartition des particules fondamentales en : fermions = matière et bosons = vecteurs d'interactions.

On rend tres facilement compte de leur oscillation si les neutrinos sont massifs. On a donc la reponse a cette question.

Je ne suis pas un spécialiste de la question, mais tu m'as l'air d'avoir une explication particulièrement simple de la non-conservation du nombre leptonique... Tu peux m'expliquer ?

Tu as en partie raison. En fait c'est plus general que ca. Une particule chargee qui a un moment cinetique non nul (qui est en mouvement donc) se couple par definition au champ magnetique. C'est de l'electromagnetisme de base. Le spin etant juste une forme tres particuliere de moment cinetique qui n'est pas assimilable a un mouvement classique.

Oui, mais comme le laisse sous-entendre ta dernière phrase, il y a aussi le moment cinétique orbital... Et effectivement le spin n'est pas assimilable à un mouvement classique, d'où la difficulté de l'appréhender.

Sur ce,

[inviteca4b3353]

J'ai jamais dit qu'un boson était de spin 1 !

...

bosons = vecteurs d'interactions

Maintenant si (puisque les particules vectrices d'interactions ont spin 1 a part le graviton de spin 2)

mais tu m'as l'air d'avoir une explication particulièrement simple de la non-conservation du nombre leptonique...

La conservation des nombres leptoniques (un nombre par famille de lepton) est une consequence directe de la masse des neutrinos considerée nulles dans le modele standard, ou plus exactement du fait qu'il ne prend pas en compte l'existence de neutrino droit. Si tu generes les masses des neutrinos en introduisant dans le modele des neutrinos droits, alors le nombre leptonique n'est plus conservé. Il n'y a rien de plus a comprendre.

Par ailleurs avec ou sans neutrino droit, la conservation du nombre leptonique est un "accident". Cette loi de conservation est la consequence de l'existence d'une symetrie globale de phase U(1) dans le MS. Or cette symetrie cesse d'etre exact lorsqu'on considere les corrections quantiques à une boucle pour les interactions. Donc en toute rigueur le nombre leptonique n'est pas conservé, ce n'est pas une symétrie de la nature.

KB

[invitef78b6f00]

Ouah, merci beucoup de vos réponses.
J'aouerai que je ne comprends pas tout (moment cinétique, neutrino droit) et je vais faire des recherches sur inernet pour bien assimiler ce que vous venez de m'exposer et après, comme d'habitude, je présenterai mes autres questions.
Voilà, je sui trop content que vous m'ayez répondu!

Ricky.

[Skippy le Grand Gourou]

Maintenant si (puisque les particules vectrices d'interactions ont spin 1 a part le graviton de spin 2)

Donc en toute rigueur le nombre leptonique n'est pas conservé, ce n'est pas une symétrie de la nature.

D'accord, c'est une symétrie accidentelle, donc. Merci.