Matière noire

[invite7863222222222]

Bonjour,


j'ai entendu sur france info, une interview d'un physicien sur la matière noire. Il parait que la physique théorique aboutie normalement à l'existance de cette matière noire.
Théoriquement si elle n'existait pas, on serait obligé de revoir des pans entiers et certaines bases même de la physique.

Or, voilà, aujourd'hui le scientifique disait que depuis des décennies, on cherche à vérifier expérimentalement l'existance de cette matière noire jusqu'à construire des accélerateurs de particules et dépenser des sommes colossales d'argent pour essayer de mettre en évidence l'existance de cette matière noire (sensée être abondante).

Cet interview m'a bcp intéressé mais je suis resté avec pas mal de questions notamment : comment cette matière noire se déduit-elle des équations ? quelle est sa particularité ? Pourquoi ne la detecte-on pas ? Peut-on dire aujourd'hui qu'elle n'existe pas ? oui beaucoup de questions.
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[invite8ef897e4]

Re-bonjour,

je ne suis pas du tout spécialiste de la question, et je crois comprendre qu'elle est délicate. Néanmoins, je croyais aussi que la matière noire était une hypothèse dont on n'arrive pas à se dépétrer, nécessaire pour expliquer (rendre cohérentes) les observations. Je ne crois en particulier pas que l'on puisse déduire l'existence de la matière noire à partir d'une théorie pour l'instant, je veux dire une vraie théorie solide et acceptée dans la communauté astrophysicienne (dont je ne fais pas partie je répete).

Seul un esprit profond et tortueux pourrait nous éclairer sur cette difficile question

[invitec9750284]

Salut !!
La matière noire ne se détecte pas car elle n'émet aucun rayonnement... elle ne crée ni absorbe aucun photon... c'est dingue !
Je te renvoie ici :
http://www.futura-sciences.com/news-...toire_9415.php

[BioBen]

Théoriquement si elle n'existait pas, on serait obligé de revoir des pans entiers et certaines bases même de la physique.

Je pense qu'il faut comprendre cette phrase de la facon suivante (et je pense qu'humanino et deep seront d'accord avec moi) : si la matière n'existe pas, alors ca veut dire que les lois de Newton que l'on utilise pour le mouvement des galaxies sont fausses, d'où sa phrase " on serait obligé de revoir des pans entiers et certaines bases même de la physique".

comment cette matière noire se déduit-elle des équations ?

Je rejoins humanino sur ce point. A mon sens la matière noire est une hypothèse que l'on faite suite aux observations chelou (lentilles gravitationnelles et mvt des galaxies notamment).
La supersymétrie prédit des particules mais bon comme le dit humanino là on ne parle pas encore d'une "vraie théorie solide et acceptée dans la communauté astrophysicienne."

quelle est sa particularité ?

Sa particularité, c'est qu'apparement elle n'est pas fait comme la matière baryonique (matière telle qu'on l'a connait actuellement).
http://fr.wikipedia.org/wiki/Baryon
De plus elle ne semble interagir que(?) gravitationnellement... donc on voit ses effets sur les mouvements des galaxies, ses effets de lentille grav., mais on ne la voit pas directement.

Pourquoi ne la detecte-on pas ?

cf au dessus.
Néanmoins si ce sont des particules supersymétriques (neutralinos notamment), et si la matière noire forme des grumeaux (ce qui semble etre le cas), il devrait etre possible de la detecter (grace a des anhilations de neutralinos).

Peut-on dire aujourd'hui qu'elle n'existe pas ?

Au contraire, tout ce qu'on sait actuellement, toutes nos obsevrations, tendent à nous dire qu'elle existe bien... mais bon on n'en a pas encore produit (ca devrait venir en 2008/2009)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8ef897e4]

Au contraire, tout ce qu'on sait actuellement, toutes nos obsevrations, tendent à nous dire qu'elle existe bien... mais bon on n'en a pas encore produit (ca devrait venir en 2008/2009)

Peut-être un peu plus tôt ça dépend qui (où) on fait des expériences

Sérieusement, il y a des gens qui pensent qu'en observant le taux d'annihilation on pourrait peut-être trouver la matière noire. Il faut un faisceau de positons d'énergie modérée (de l'ordre du GeV) dont on maitrise très précisemment le flux (et c'est surtout ça la difficulté expérimentale). Moi je connais très bien un labo ou l'on pourrait faire ce genre de choses à moindre coût

Je ne peux pas donner de références sur la question, car il y a de véritables enjeux scientifiques. C'est un très hot topic et les gens se font la course pour être les premiers dessus !

[BioBen]

Si vous voulez de la lecture sur la matière noire :

http://lappweb.in2p3.fr/~taillet/dossier_matiere_noire/
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier542-7.php
http://cdfinfo.in2p3.fr/Culture/Mati...e/mnintro.html
http://www.astrosurf.com/lombry/cosm...gie-sombre.htm

[invite7863222222222]

je connais très bien un labo ou l'on pourrait faire ce genre de choses à moindre coût

J'espère que ce sera un francais qui va mettre en évidence en premier .

Si vous voulez de la lecture sur la matière noire :

http://lappweb.in2p3.fr/~taillet/dossier_matiere_noire/
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier542-7.php
http://cdfinfo.in2p3.fr/Culture/Mati...e/mnintro.html
http://www.astrosurf.com/lombry/cosm...gie-sombre.htm

Merci bcp pour ces liens.

[invite7863222222222]

Cependant, meme si expérimentalement on arrive à la détecter le fait qu'aucune théorie sérieuse ne l'explique constitue vraiment une carence.

Dans l'histoire de la physique, l'expérience a-t-elle souvent précédé la théorie ? Ne serait-ce pas l'une des premières fois ?

[BioBen]

Cependant, meme si expérimentalement on arrive à la détecter le fait qu'aucune théorie sérieuse ne l'explique constitue vraiment une carence.

Bah en fait comme beaucoup ne jurent que par la supersymétrie, ces particules sont belle et bien prédites.

Suffit de regarder le profil d'humanino

[invite8ef897e4]

Dans l'histoire de la physique, l'expérience a-t-elle souvent précédé la théorie ? Ne serait-ce pas l'une des premières fois ?

Ah ! C'est très interessant comme remarque. Il se trouve qu'aujourd'hui nous avons tendance à nous habituer à ce paradigme, selon lequel la théorie toute puissante expliquerait très rapidement tout nouveau fait expérimental. Notamment, il existe une floppée de théoriciens qui développent des idées mathématiques ésotériques bien au-delà de tout ce que l'on peut observer.

Alors rappelons nous d'abord que non, ce n'est pas du tout la première fois. Ainsi, les spectroscopistes du siècle dernier possédaient une quantité de données hallucinantes et que l'on ne savait pas expliquer. C'est une des sources de la mécanique quantique. Plus tôt encore, Tycho Brahé avait accumulé quantité de données astronomiques, que son éleve Kepler utilisa pour écrire ses trois "lois" qui ne furent vraiment expliquées que par Newton.

Ce ne sont que deux exemples. Il me semble préjudiciable de mettre la théorie sur un piedestal. Il existe aujourd'hui plein de problèmes auxquels AMHA il est plus urgent de répondre que de chercher à reconcilier la relativité générale et la mécanique quantique. Je ne dis pas qu'il ne faut plus chercher dans cette direction, je déplore seulement ce qui me semble être un déséquilibre dans la concentration des efforts par rapport aux forces disponibles.

Dans son "Théorie quantique dans une coquille de noix", Zee insiste sur l'importance de poser les bonnes questions. Je ne me permettrai pas de faire une liste de qui me semble être le plus urgent et le plus important en physique théorique, mais je tiens à souligner qu'il existe plein de questions auxquelles nous n'avons pas de réponses, et certaines depuis très longtemps.

Pour n'en donner qu'une seule, je citerai l'origine de la masse. On nous bassinne sans cesse avec le Higgs et le LHC, mais celui-ci n'explique qu'une fraction ridicule de la véritable masse ordinaire. L'essentiel de la masse terrestre est hadronique, c'est une sacré énigme, et elle résiste infailliblement depuis des décénnies. C'est dit

[invite7863222222222]

Ok moi je veux bien hein. J'vais regarde rcette super symétrie alors de plus près .

[invite8ef897e4]

Bah en fait comme beaucoup ne jurent que par la supersymétrie, ces particules sont belle et bien prédites.

Suffit de regarder le profil d'humanino

Ah ben tiens, ça alors tu me coupes l'herbe sous le pied C'est un magnifique exemple de ce dont je parlais à l'instant : la supersymétrie est une hypothèse parmi les plus séduisantes que je connaisse. Mathématiquement, elle est merveilleuse. Qui a déjà ressenti un orgasme en faisant des mathématques sait de quoi je parle. Pourtant, pas la moindre preuve expérimentale ! Et on a beau chercher et chercher encore. Il existe des manifestations de mécanismes supersymétriques en physique du solide, en physique nucléaire aussi, mais ce sont des théories effectives. Pas d'indice au niveau fondamental. Alors les gens cachent la supersymétrie là où on ne saurait la voir, et disent ainsi faire de la physique... Pour moi c'est grave.

Attention, je suis conscient du fait que la théorie des (super)cordes a apporté une quantité incroyable de résultats purement mathématiques et je ne regrette pas du tout que l'on continue à la développer. Ce que je déplore, c'est que lorsqu'un X ou un normalien se lance dans la physique théorique, la probabilité qu'il n'échoue pas dans ce domaine frise avec les infiniments petits. C'est dommage selon moi.

EDIT Au fait, il s'agit des modes de désintégration supersymétriques de la paire grâce à laquelle on pourrait trouver de la matière noire. Au moins une certaine forme...

[invite395fb64a]

Ce que je déplore, c'est que lorsqu'un X ou un normalien se lance dans la physique théorique, la probabilité qu'il n'échoue pas dans ce domaine frise avec les infiniments petits. C'est dommage selon moi.

Je me permet de relever cette belle expression, dont je ne suis pas sur du sens... Est-ce que pour toi, la physique theorique se perd dans un ensemble d'idees et de formulations de plus en plus esoteriques, sans lien apparent avec le monde reel?
Personnellement, ce genre d'idees me tente de plus en plus. Ce qui me pousse d'ailleurs a attendre de pied ferme le demarrage du LHC.
Il y avait un poste recent ou quelqu'un s'interesser aux questions auquelles le LHC allait nous permettre de repondre. Plus que de simples reponses, j'espere personnellement que ca permettra de faire un peu de menage dans la physique, que l'on sache un peu ou on va...

[invite8ef897e4]

Bonjour,

il ne faut pas m'accorder trop de crédit. Voici mon problème : alors qu'une armée se comptant en milliers de théoriciens développent la théorie des (super)cordes/théorie M (SC/M), trop peu de gens à mon goût continuent de travailler sur le modèle standard (MS).

En ce qui concerne la physique au-delà du MS, il n'existe pas que SC/M, mais beaucoup d'autres choses, telles que par exemple la gravité en boucle (LQG), la géométrie non-commutative (NCG), le formalisme des twisteurs de Penrose... (si je cite ces trois là, c'est que j'ai le sentiment qu'ils sont liés, et qu'il faudrait mieux concentrer nos efforts dans cette direction que sur SC/M). Mon premier point est qu'il faudrait une répartition plus juste des efforts au-delà du MS.

Et puis surtout (pour moi) il reste plein de choses à faire à l'intérieur même du MS ! Je suis un expérimentateur en QCD, et je trouve dommage que l'on ait en quelque sorte abandonné le développement de la théorie en ce domaine (bien entendu, c'est caricatural : je pousse une gueulante alors forcément...). Le domaine non-perturbatif de QCD (NPQCD) est fascinant et d'une importance primordiale pour le MS. Les calculs que l'on fait dans ce domaine sont restreints à très basse énergie (notamment via la théorie des perturbations chirales) Dans le domaine de transition vers QCD perturbative à haute énergie, précisément là où doit se trouver le mécanisme du confinement soit les modèles sont loin de QCD pure soit les résultats numériques ne sont pas glorieux (cf large N, à 10% près). Mon second point est donc qu'il est dommage que les jeunes théoriciens dédaignent ce domaine, considéré par eux un petit peu comme de la chimie/cuisine.

Si tu connais un peu la théorie de twisteurs, peut-être partages-tu ma fascination pour ce formalise. C'est extraordinaire qu'il simplifie à ce point les calculs à la fois en relativité générale et en QCD. Il est certain qu'à terme, ce sera le formalisme à la base de la théorie quantique des champs (je n'invente pas cela, cf par exemple : Fields). Dans le bouquin de Penrose et Rindler, on voit une vraie réflexion sur la géométrie de l'espace-temps. Cet ouvrage qui ne préssuppose aucune connaissance préalable, donne au lecteur accès à des théorèmes auparavant résérvés aux meilleurs spécialistes en relativité générale. Pire encore, certains résultats sont démontrés pour la première fois dans ce bouquin. C'est tout de même troublant non ? Et bien, il existe des modèles de NCG ayant adopté le formalisme des twisteurs. Qu'il existe un lien entre ces deux là et LQG est moins clair, c'est une conviction que je partage avec une minorité de gens.

Pour modérer mon propos, je voudrais rappeler que SC/M à pour origine historique une tentative de modélisation de QCD. Nous n'avons jamais été aussi proche du but initial, grace notamment à la conjecture de Maldacena. SC/M continue d'apporter plein de choses passionantes, mais toujours sans lien direct avec le monde réel. Bien entendu il ne faut pas abandonner SC/M, mais il faudait redorer le blason des autres domaines théoriques c'est tout.

[invite395fb64a]

Personnellement je debute a peine avec le MS et SuSy, je ne suis pas expert en QCD, et je ne connais les twisteurs que de nom.


Comme tu l'exprimes si bien, ce que l'on appelle physique theorique a de tres nombreuses ramifications, differentes voies apparaissent, et il faut bien faire des choix, et choisir quelles sont les theories les plus prometteuses.

Et c'est la que le bat blesse. Surtout pour le jeune physicien.

L'autre jour je discutais avec une thesarde qui me conseillait de choisir des sujets 'a la mode', si je voulais trouver une these, et plus encore si je voulais plus tard facilement integrer une equipe de recherche. Je pense qu'on peut parler de systemes auto-entretenus dans ce cas.

Cependant, il semble que le succes de certaines theories ne soit pas simplement qu'un effet de mode. J'ai discute avec des chercheurs qui font de la phenomenologie avec SuSy, et je leur ai demande pourquoi ils s'investissaient davantage dans une voie plutot que dans une autre. Apres tout il y a les modeles technicolor et les modeles avec un Higgs composite (modeles que je ne connais pas trop non plus) qui semblent fournir des idees interessantes. Leurs reponses m'ont permis de deduire une chose, chacun pense qu'il y a des problemes plus fondamentaux que d'autres, et s'interesse donc au modele qui repond a ces attentes (je caricature un peu bien sur), et semble etre donc un choix personnel avec sa part de subjectivite.

J'avoue que depuis que je decouvre tout ces modeles, et toutes ces theories, une question me taraude, comment etre sur que si je travaille sur telle theorie, mon travail servira bien a quelque chose? Et surtout, comment est-ce que je peux construire des modeles tres elabores sur quelque chose qui est loin d'etre aquis...Je reste perplexe.

Tout ceci montre bien que pour un jeune physicien, la vie est loin d'etre facile. En tout c'est le cas pour moi...

PS: il me semblait qu'il y avait une tentative pour montrer que la theorie des cordes et la geometrie non commutative etait plus ou moins equivalente, mais peut etre me trompe-je.

[invite7863222222222]

Tout ceci montre bien que pour un jeune physicien, la vie est loin d'etre facile. En tout c'est le cas pour moi...

Merci en tout cas pour ton témoignage sincère.

[invite8c514936]

Salut,

L'autre jour je discutais avec une thesarde qui me conseillait de choisir des sujets 'a la mode', si je voulais trouver une these, et plus encore si je voulais plus tard facilement integrer une equipe de recherche. Je pense qu'on peut parler de systemes auto-entretenus dans ce cas.

Il faut aussi s'assurer que la mode en question durera au moins 5 ans (thèse plus purgatoire)...

J'avoue que depuis que je decouvre tout ces modeles, et toutes ces theories, une question me taraude, comment etre sur que si je travaille sur telle theorie, mon travail servira bien a quelque chose?

La question de l'utilité est ambiguë dans ces domaines ! A priori tout sert à quelque chose et avant d'avoir exploré une voie à fond, il est absolument impossible de dire que c'est une impasse ! Evidemment, il vaut mieux choisir un sujet dans lequel on disposera s'u certain soutien, que ce soit de la part d'un directeur de thèse (c'est le minimum), d'un labo, de la communauté scientifique, mais si un étudiant se lançait dans un truc obscur qui n'intéresse que lui, et arrivait à produire un travail de qualité dans le domaine correspondant, ce serait un gros bonus pour lui et non un malus.

Sinon j'aime bien ta dernière intervention humanino, et je partage ta frustration (pas forcément dans ce domaine précis, mais ce que tu dis se transpose assez bien dans d'autres...)

[invite5e64f1a3]

la matiere noire est un peu comme la "nourriture de l'espace" elle est invisible et indetecable car n'émet pas de photons. elle est le plus grand constituant de l'univers. les chercheur essaye pourtant de la detecter. autre question perso: ou en sommes nous avec le boson de HIGGS ? la particule a l'origine de la gravitation?

[invite8c514936]

Bonjour,

Je te propose de rechercher sur les autres discussions du forum, ou de lancer un autre fil si ça ne te convient pas, mais en tout cas de ne pas enchainer ici sur le boson de Higgs ou sur le gravitpn (si c'est de ça que tu veux parler), sinon on ne va pas s'en sortir...

Pour la modération.