[News] Matière noire : le mystère s’épaissit !

[Oswald_le_fort]

Loisirs ? C'est quoi ? Et pour l'instant, je suis celibataire, et jeune, et chez moi je m'ennui. Donc vaut mieux rester au labo et essayer de faire de la recherche. En general, je ne vient pas le week end au labo, sauf ce week end parce que mon chef rentre lundi et je n'ai pas fait grand chose depuis 10 jours. Donc boulot boulot.
Et je suis fou et stresse... (un peu comme tout les chercheurs)

[poppy]

Va à la piscine

[Oswald_le_fort]

Je fais ca des fois... Mais comme je reste parfois jusqu'a 23h au labo, c'est ferme apres...

[poppy]

il y a également :

balade en forêt, écoute de musique classique, une bonne séance de cinoche (je sais, ça se raréfie), infusion de camomille, millepertuis, presle, une tablette de chocolat, un bon bouquin, regarder les étoiles, CD music ambiance cui-cui, chercher une chérie (ça a du bon aussi), boire un coup avec des copains, écrire, dessiner, peindre, vivre avec un chat, le ronron c'est bon

il y a plein de trucs !!!

[Oswald_le_fort]

balade en forêt, écoute de musique classique, une bonne séance de cinoche (je sais, ça se raréfie), infusion de camomille, millepertuis, presle, une tablette de chocolat, un bon bouquin, regarder les étoiles, CD music ambiance cui-cui, chercher une chérie (ça a du bon aussi), boire un coup avec des copains, écrire, dessiner, peindre, vivre avec un chat, le ronron c'est bon

Ben en fait, je fais ca aussi de temps a autre, surtout le week end... Pour la balade en foret, comme j'habite dans une region ou les incendies sont courant, ils ferment les acces aux domaines.. C'est super lourd... Ensuite pour la musique, en ce moment je suis a fond sur les Chemical Brothers, que j'ai redecouvert recement. Le cine, normalement j'y vais aussi le samedi, mais aujourd'hui je peux pas, une amie va venir. Pour ce qui est des infusions, j'en prends le soir avant d'aller dormir... Le bouquin, c'est plus dur, parce qu'en general, quand je rentre du boulot, je fais pas long feu... Regarder les etoiles, je peux pas le faire depuis Marseille, alors une fois par an (si je pouvais faire plus ce serai bien), je monte dans les montagnes et je profite. Chercher une Cherie, je crois que je me suis rendu compte que je n'en voulais pas, puisque je fais tout pour ne pas plaire... Boire n coup avec les potes, ca m'arrive, mais pas souvent... Ecrire, c'est bien mais faut aimer ce qu'on ecrit, et moi, j'aime pas... Ca aide pas. Dessiner et peindre, c'est comme la musique, j'aimerai savoir faire, mais je ne sais pas pourquoi, je n'y arrive pas... Vivre avec un chat surement pas, pour deux raisons, je suis allergique et j'ai une souris... Et puis la nourriture pour chat (le RonRon), je crois pas que ce soit tres bon... Mais j'ai compris l'idee.

Donc non, je ne regrette pas la vie que j'ai. J'ai simplement des priorites qui ne sont pas courantes, puisque pour le moment, c'est le boulot qui passe avant le reste. Il m'arrive cependant de decouvrir le mot vacances une fois par an, mais le labo fini toujours pas me manquer.

Mais je sais que ca va changer, quand j'aurais fini ma these et trouve un poste.

Maintenant vous savez tout sur moi, si c'est possible, se serait bien de fermer cette parenthese et de revenir au sujet, qui est je ne sais plus quoi...

[Stardust]

Chercher une Cherie, je crois que je me suis rendu compte que je n'en voulais pas, puisque je fais tout pour ne pas plaire...

OK, faut revenir au sujet ! causerie à poursuivre peut-être dans l'un des sujets de la série "Bla-Bla".
Mais, tout de même, sacrément paradoxale ta phrase que je cite ci-dessus...
Et tu t'y prends comment ????? (hé, hé !... le "mystère s'épaissit !").

[Ze Venerable]

wahooooooo ...." mais qui es-tu vraiment super-doctorant ?"....

[poppy]

Et bien Oswald, je te souhaite de finir ta thèse et de trouver un poste

retour au sujet je ne sais plus quoi

[Damien1]

Salut,
Je suis nouveau ici, profane mais ces questions m'intéressent. Toutes mes excuses si mes questions paraissent naives parfois mais j'ai pas votre niveau, alors ...

Les particules éxotiques dont on parle parfois pour décrire la majeure partie de la matière noire ne sont-elles pas en fait les superpartenaires massifs des bosons et des fermions de notre monde ? La symétrie imparfaite (brisée) prévoie en particulier des "doubles" beaucoup plus massifs (pour ceux qui ont une masse) que les originaux (c'est d'ailleurs pour ça qu'on ne les a jamais détectés, parcequ'ils sont trop massifs et que les accélérateurs actuels ne sont pas adaptés). ça expliquerait pourquoi la masse manquante est si prédominante dans l'univers, Non ?
La distribution de cette masse dans l'univers est-elle compatible avec cette idée ? Est-ce compatible avec la théorie de la gravitation ? Pourquoi ne détecte-t-on les effets de la matière noire qu'aux grandes échelles si elle est partout et qu'on baigne dedans ?

Désolé si ma question est stupide mais je voulais me lancer avec quelque chose et j'ai que ça pour l'instant ...

Merci

[Oswald_le_fort]

Mais elle n'est pas du tout stupide, bien au contraire, je dirais que c'est tres bien vu. Les particules qui composeraient la matiere noire pouraient etre des WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), dont le candidat le plus probable est le neutralino. C'est une particule apportee pas la SuperSymetrie, celle dont tu parle justement. Pour les details supplementaires, faurait demander a des specialistes de la matiere noire ou de la supersymetrie. Pour ce que j'en sais, le neutralino est neutre (avec un nom pareil on peut s'en douter), et tres massif (mais on ne connais pas la valeur de sa masse).

Encore une fois, c'est une excellente question.

Pour ce qui est de leur detection, c'est pas simple. En effet, ces particules interagissent tres faiblement, donc pour les observer, il faut un milieu tres dense. L'idee, c'est d'utiliser le centre du soleil comme milieu dense et observer les neutrinos qui seraient emis lors de l'interaction. L'experience Antares doit chercher ce genre de neutrino. Ou alors mesurer le recul d'un atome dans un environement ou les rayons cosmiques sont trtes faibles. Il y a une manip comme ca, mais je ne me souviens plus du nom.

Sinon il existe d'autres hypotheses, comme celle des axions, mais la je ne sais pas grand chose a part que pour les detecter, il faut utiliser un champs magnetique. Une telle manip existe, et utilise un des aimants du LHC comme source du champs. Pour les details, faut demander a quelqu'un d'autre.

[buck]

hehe la maladie du doctorant :-)
un conseil: commence des maintenant a prendre l'air en dehors du labo, car la derniere annee est terrible

Sinon est ce qu'il serait possible de detecter des rayon superenergique aux poles?
Les particules les plus exotiques existent dans l'espace, et les poles ont la faculte de recuperer un certain nombre de ces rayons, alors qu'ailleurs c'est bloque.
Un observatoire permettrait d'y voir qq chose non?

[bongo1981]

Etant donné que les particules sont super énergétiques, leur inertie doit être énorme.
La déviation d'une particule chargée par un champ magnétique est F=qvxB.
Il existe un rayon cyclotron donné par : R = mv/qB

Dans ce cas m augmente énormément, ainsi que R, en d'autres termes, les particules sont à peine déviées par le champ magnétique terrestre.

[gzav]

J'ai parcouru rapidement les 7 pages du topic, je crois que personne ne mentionne ce chercheur israélien (le nom m'échappe) qui a ajouté un terme à l'équation de Newton, qui augmente la force de gravité aux grandes distances.
Ce gars disait qu'il n'y a alors pas besoin de matière noire pour expliquer le comportement des galaxies et autres.

Cette théorie est complètement out ?

[bongo1981]

J'ai parcouru rapidement les 7 pages du topic, je crois que personne ne mentionne ce chercheur israélien (le nom m'échappe)

Mordehai Milgrom

qui a ajouté un terme à l'équation de Newton, qui augmente la force de gravité aux grandes distances.

C'est une accélération qui diminue moins rapidement avec la force.
La forme est F=m * mu(a/a0)*a
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_MOND

où a0 est une nouvelle constante de la nature
mu(x) = 1 si x >> 1
mu(x) = x si x << 1

L'accélération diminuant linéairement avec la force pour une loi normale, avec MOND, l'accélération diminue plus lentement que la racine carré de F.

Ce gars disait qu'il n'y a alors pas besoin de matière noire pour expliquer le comportement des galaxies et autres.

Cette théorie est complètement out ?

http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/astronomie/d/decouverte-dun-gigantesque-anneau-de-matiere-noire_11823/

Dans le cas de l’amas CL 0024+17, la structure en anneau semble bel et bien inexplicable avec MOND, d’une part parce qu’il est bien trop loin de la distribution centrale de matière normale, d'autre part en raison de sa forme même. Celle-ci est inférée et observée par la déviation des rayons lumineux provenant des autres galaxies sous l’effet du champ de gravitation d’une distribution de matière. Il se produit alors de légères déformations des images des galaxies à l'arrière plan, c'est un effet de lentille gravitationnelle faible et il est d'autant plus important que la masse s'intercalant entre un astre et nous est grande. Quel que que soit le type de loi de la gravitation responsable de cet effet de lentille gravitationnelle, il devrait être clairement associé à la localisation de la matière des galaxies et du gaz de l’amas, ce qui n’est pas le cas.

Il me semble que MOND doit faire intervenir la matière noire aussi...

[gzav]

Wow, les théories se font et se défont à une vitesse hallucinante.

[Damien1]

La théorie des D-branes donne sa propre explication de la matière noire :
De la matière ordinaire appartenant à une autre brane voisine de la notre.
Selon la théorie des cordes, on sait que la seule particule capable de se déplacer librement dans les dimensions supplémentaires et d'une brane à l'autre est le graviton (étant une corde fermée, il n'y a pas d'extrémités suceptibles d'être attachées à une brane rendant la particule prisonnière d'un univers). ça explique pourquoi la force gravitationnelle est faible par rapport aux autres forces : elle est partiellement diluée dans les dimensions supplémentaires néanmoins suffisemment compactifiées de la théorie pour nous permettre quand même de la ressentir. Mais cela implique aussi que les effets gravitationnels qui prennent leur origine dans notre univers puissent être ressentis dans d'autres mondes et réciproquement, des effets gravitationnels provenants d'autres mondes peuvent apparaître dans notre monde sans que la matière associée ne soit présente dans notre monde ! C'est peut-être cela la matière noire : on mesure les effets de la matière qui existe dans une autre brane située tout proche de nous mais inaccessibles autrement que par l'échange des gravitons ... Les gravitons sont des particules messagères entre les mondes.
Si cette théorie est vraie, alors nous ne détecterons jamais directement la matière noire.

[gzav]

Ca me plait bien comme explication (t'as acheté le dernier La Recherche ?).

Mon soucis avec les dimensions d'espace supplémentaires, c'est que si elles existent notre corps y est forcément présent, car la nature a horreur du vide, et nous n'avons aucune sensation de cela.
Même très petites et repliées sur elles-même, nous devrions les sentir ?

[Damien1]

Ca me plait bien comme explication (t'as acheté le dernier La Recherche ?).

Mon soucis avec les dimensions d'espace supplémentaires, c'est que si elles existent notre corps y est forcément présent, car la nature a horreur du vide, et nous n'avons aucune sensation de cela.
Même très petites et repliées sur elles-même, nous devrions les sentir ?

Pas besoin d'aller chercher bien loin : dans l'article de ce forum sur l'énergie sombre, il est écrit :
"Mais, si les dimensions ont effectivement une taille de 10 microns, pourquoi ne pouvons-nous pas les percevoir ? Actuellement la théorie de Greene et de Levin ne fonctionne que dans une cosmologie « de branes », qui décrit notre univers à trois dimensions comme une sorte de membrane flottant dans un espace de dimension supérieure. La plupart des particules et des champs sont fermement liés à cette brane, ce qui explique pourquoi nous ne pouvons pas percevoir les dimensions supplémentaires ni faire un petit pas dans leur direction. "

On dit de ces dimensions supplémentaires qu'elles sont perpendiculaires à nos dimensions. Bien qu'à portée de main, elles sont inaccessibles à des êtres en 3 dimensions comme nous. Un exemple simple pour bien comprendre : imagine que nous soyons des êtres en 2D vivant sur une 2-Sphère (notre univers est la surface d'une sphère). C'est, comme l'univers réel, un monde fini, clos mais sans bord : on peut s'y déplacer comme on veut aussi longtemps qu'on veut, on en sort pas et au final on revient toujours au point de départ, comme l'univers réel. Bref, ces êtres "plats" glissent à la surface de la sphère : ils sont plats donc n'ont pas accès à ce qu'il y a au-dessus de la surface, l'altitude (comme l'air de l'atmosphère). Pour eux, bien que l'air soit très proche d'eux, ils n'y ont pas accès. L'altitude, dans ce cas, est la dimension perpendiculaire supplémentaire toute proche de la surface mais qu'ils ne peuvent appréhender.
Est-ce Ok comme explication ?

ça me fait réfléchir à un autre truc : concernant les dimensions supplémentaires compactifiées de la théorie des cordes (les Calabi-Yau), là je dirais que c'est un peu différent : je dirais que nous sommes ces dimensions supplémentaires, tout ce qui existe dans notre monde est fait des ces dimensions supplémentaires : ce sont les cordes enroulées et se déplaçant autour des dimensions compactifiées qui structurent la matière, sans dimensions compactifiées, pas de matière. Donc je pense que nous sommes constitués de dimensions supplémentaires très petites compactifiées à l'échelle de Planck. Mais encore une fois, c'est une idée qui n'engage que moi.

[gzav]

Je comprends bien ton explication concernant les dimensions supplémentaires. Ce que je veux dire c'est que si ça marche pour N+1 dimensions, ça marche aussi pour N-1.
Or je ne connais aucun objet à 2 dimensions évoluant dans notre univers 3D et ne subissant pas d'influence de celui-ci.

Sinon tu veux dire que la matière est en fait un calabi-yau emprisonné, révélé par une corde ? Je crois qu'il existe des cordes "libres", ce serait les photons et les gravitons ?
Cela revient à expliquer la diversité des particules par la diversité de façons d'enrouler un certain type d'espace de calabi-yau. Reste à trouver la bonne forme pour que ça marche. Mais je trouve ces espaces bien petits pour contenir toute cette matière noire.

[Stardust]

Mais je trouve ces espaces bien petits pour contenir toute cette matière noire.

Et pourquoi pas ? Expliques-toi. Moi, je trouve la proposition de Damien1 intéressante à discuter.

[Damien1]

Je comprends bien ton explication concernant les dimensions supplémentaires. Ce que je veux dire c'est que si ça marche pour N+1 dimensions, ça marche aussi pour N-1.
Or je ne connais aucun objet à 2 dimensions évoluant dans notre univers 3D et ne subissant pas d'influence de celui-ci.

Sinon tu veux dire que la matière est en fait un calabi-yau emprisonné, révélé par une corde ? Je crois qu'il existe des cordes "libres", ce serait les photons et les gravitons ?
Cela revient à expliquer la diversité des particules par la diversité de façons d'enrouler un certain type d'espace de calabi-yau. Reste à trouver la bonne forme pour que ça marche. Mais je trouve ces espaces bien petits pour contenir toute cette matière noire.

- Je ne connais aucun objet 2D évoluant dans notre univers 3D : as-tu un exemple d'objet réel 2D ?
- Le Calabi-Yau est le "support" en quelque sorte de la corde et détermine son comportement duquel on peut déduire les différentes valeurs des constantes de la nature, lois physiques, ...
- Les photons ne sont pas libres, ce sont des cordes ouvertes. Les gravitons sont libres en effet.

[lambda0]

...
Pour ce qui est de leur detection, c'est pas simple.
...
Sinon il existe d'autres hypotheses, comme celle des axions, mais la je ne sais pas grand chose a part que pour les detecter, il faut utiliser un champs magnetique. Une telle manip existe, et utilise un des aimants du LHC comme source du champs. Pour les details, faut demander a quelqu'un d'autre.

Il y a l'expérience AMS-02, qui devrait être placée sur l'ISS dans quelques années :
http://ams.cern.ch/AMS/ams_homepage.html

Pour ceux intéressés, toutes les thèses sur la recherche de signatures de la matière noire par AMS-01 et AMS-02 :
http://ams.cern.ch/AMS/Thesis/
http://ams.cern.ch/AMS/Thesis/AMSthesis2006.html

[gzav]

- Je ne connais aucun objet 2D évoluant dans notre univers 3D : as-tu un exemple d'objet réel 2D ?

Ben non justement, c'est pour ça que j'ai du mal à imaginer un objet 3D évoluant dans un monde à 9D d'espace sans interactions.
Mais il doit y avoir une explication

[bwergl]

- Je ne connais aucun objet 2D évoluant dans notre univers 3D : as-tu un exemple d'objet réel 2D ?

Ben non justement, c'est pour ça que j'ai du mal à imaginer un objet 3D évoluant dans un monde à 9D d'espace sans interactions.
Mais il doit y avoir une explication

He bien le plus simple, en tout cas si tu as déjà fait de l'informatique, c'est le principe des dimensions (tableaux) du basic.


Tu as une variable tableau A[] de taille que tu veux. Disons A[10]. Si tu veux lui rajouter une dimension comportant 10 éléments tu va écrire

A[10][10] pour obtenir une troisieme dimension tu fais A[10][10][10].

Linéairement ca fait 10x10x10 donc 1000 éléments. Toutefois, grace à cela, 3 dimensions, on peut dessiner dans les jeux 3D. Si par exemple on voulait, en plus des références spatiales, utiliser un systeme de propriétés, on pourrait rajouter une dimension qui n'a aucune utilité "spatiale" mais uniquement l'instant pour dire qu'a cet instant T, les cordonnées spatiales sont X,Y,Z.

Ce qui nous donne A[X][Y][Z][T]. A priori, rien n'empeche de rajouter des dimensions. Sauf que pour nous, les 4 dimensions suffisent pour que nos atomes prennent la forme que l'on connait.

Pour être plus clair, je pense que l'approche tableau informatique (mathematique) permet de mieux apprehender et gerer un truc a plusieurs dimensions. Je sais pas si ca aide, mais bon...

D'un autre coté, c'est une facilité car la multiplication / addition de X * Y * Z + T donne aussi l'indice exact d'une coordonnée dans le tableau. Disons que ca degrossi le travail cerebral lol

[gzav]

Merci pour la leçon, je me basais sur les maths aussi. Un raisonnement qui passe de N à N+1 est valable pour N-1 à N (ici N=3). Je voulais dire que s'il existe des objets à N+1 dimensions alors il en existe à N-1, ce qui n'est pas le cas. Mais je suis sans doute trop attaché au réel observable.

Mais je trouve ces espaces bien petits pour contenir toute cette matière noire.

Et pourquoi pas ? Expliques-toi. Moi, je trouve la proposition de Damien1 intéressante à discuter.

Stardust, nous parlons des dimensions type calabi-yau ok ? Les mêmes lois, les mêmes constantes universelles s'appliquent à ces dimensions de la taille d'une particule. J'ai du mal à imaginer cet espace "contenir" quelquechose, ou être la porte vers un "au-delà". A moins que tu ne parles de cordes qui ne vibrent que dans les 6D supplémentaires et le temps, un genre de matière exotique qui émet des gravitons ?