[News] Le neutrino est-il sa propre antiparticule ?

[Adrien]

Le 15 novembre 2010 a débuté l'expérience Gerda (Germanium Detector Array) dans un laboratoire installé sous le massif italien de Gran Sasso. Les physiciens impliqués dans ce projet veulent déterminer si le neutrino est sa propre antiparticule, en s'aidant de la désintégration radioactive du germanium. Si ce postulat était vérifié, les neutrinos pourraient s'annihiler mutuellement, comme cela peut être observé entre un proton et un antiproton. D'autre part, les chercheurs aimeraien...

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[StarDreamer]

D'un point de vue absolument subjectif, j'aurais tendance à croire qu'il serait plus élégant que chaque particule possède son anti-particule. Et que si les observations laissent à penser le contraire, c'est qu'il faut alors se demander s'il n'y aurait pas un paramètre atomique non découvert jusqu'ici qui permette de finalement identifier une particule de son anti-particule.

Je sais bien que je parle en antéchrist vis-à-vis des modèles et observations (qui parle du photon ?), et que Bongo, QJ et les copains vont me sauter sur le poil, mais je persiste et signe à dire que ce serait bien plus élégant (pour paraphraser Einstein qui cherchait d'abord la beauté et une certaine "simplicité" de l'univers).
Et avant de taper moi, n'oubliez pas comment me surnomme Cisou : le rêveur

Pas taper !

[Asohan]

Il y a un problème majeur dans cet article. Prédire que la désintégration beta sans neurino existe est une chose très intéressante sur le point de vue compréhension de l'interaction électrofaible.

Cependant, la majeur partie des neutrino qui existe viennent des réactions de type désintégration beta, et les neutrinos sont donc quasiment tous des "antineutrinos électroniques". Après, quand à savoir si ils oscillent, ou si ils n'apparaissent pas parfois dans certaines réactions, ce n'est pas la même chose que de dire qu'ils sont leur propre antiparticule. C'est évident que non ! Si c'était le cas, il y aurait un problème massif de conservation (c-a-d de symétrie dans les réactions) ainsi qu'un problème encore plus grave pour expliquer la la disparition des étoiles massives.

Les étoiles massives disparaissent en trou noirs ou en étoile à neutrons, et le processus d'émission de neutrinos est vital pour expliquer la base de ces réactions. On ne peut donc pas parler de "sa propre antiparticule". Il faudrait plutôt dire : "il existe des processus électrofaibles exotiques".

Désolé de chipoter, mais il ne s'agit pas de sémantique ici, mais bien d'un effet physique.

[bongo1981]

Et que si les observations laissent à penser le contraire, c'est qu'il faut alors se demander s'il n'y aurait pas un paramètre atomique non découvert jusqu'ici qui permette de finalement identifier une particule de son anti-particule.

L'idée est séduisante, mais... peut conduire à une complication.
En effet, prenons l'exemple du photon, qui est sa propre anti particule.
Selon toi, il y aurait un nombre quantique que l'on n'a pas découvert, et qui vaudrait +1 pour un photon et -1 pour un anti photon. Cependant, il existe des processus où il y a émission d'un seul photon. Dans ce cas, l'électron émetteur doit satisfaire ce bilan de la conservation de ce nombre ?
Si 2 photons avec le même nombre +1 entrent en collision, si une paire électron anti électron se crée qu'est-ce que ça veut dire ? Certains processus conservent ce nombre, et d'autre non ? (comme la parité pour l'interaction faible ?).
Ca peut emmener vers des grandes complications. (comme des épicycles).

Je ne prétends pas pouvoir tuer ton idée dans l'oeuf, mais ça me semble déjà soulever beaucoup de problème.

[bongo1981]

Cependant, la majeur partie des neutrino qui existe viennent des réactions de type désintégration beta, et les neutrinos sont donc quasiment tous des "antineutrinos électroniques".

Par abus de langage, on parle d'émission de neutrinos sans distinguer le neutrino de l'anti neutrino, mais effectivement, il vaut mieux préciser :
- dans la désintégration béta -, il y a émission d'anti neutrino
- dans la désintégration béta +, il y a émission de neutrino.

Après, quand à savoir si ils oscillent, ou si ils n'apparaissent pas parfois dans certaines réactions, ce n'est pas la même chose que de dire qu'ils sont leur propre antiparticule.

Effectivement l'oscillation implique l'existence d'une masse non nulle. Cependant le fait qu'il existe un processus de double désintégration sans émission de neutrino suffit à caractériser le neutrino comme une particule de Majorana.

C'est évident que non ! Si c'était le cas, il y aurait un problème massif de conservation (c-a-d de symétrie dans les réactions)

C'est déjà le cas dans l'oscillation des saveurs non ?

ainsi qu'un problème encore plus grave pour expliquer la la disparition des étoiles massives.

Les étoiles massives disparaissent en trou noirs ou en étoile à neutrons, et le processus d'émission de neutrinos est vital pour expliquer la base de ces réactions. On ne peut donc pas parler de "sa propre antiparticule". Il faudrait plutôt dire : "il existe des processus électrofaibles exotiques".

Désolé de chipoter, mais il ne s'agit pas de sémantique ici, mais bien d'un effet physique.

Pourrais-tu développer la partie sur les étoiles massives ? Je ne suis pas sûr de comprendre où tu veux en venir.

[HopiOne]

C'est sympa que les chercheurs se posent cette question.

Selon une theorie exotique (la mienne ) Le neutron EST l'electron associé au proton + "le neutrino"
l'antineutron etant l'anti electron.
Le neutrino est alors l'aspect de la force gravitique lors du passage de la deuxieme à le 3eme dimension.

Continuez les gars, ça chauffe

[bongo1981]

Que fais-tu du moment cinétique induit ?
électron + proton ça donne un spin intrinsèque 1, alors que le neutrino c'est 1/2 ?

[StarDreamer]

Et que si les observations laissent à penser le contraire, c'est qu'il faut alors se demander s'il n'y aurait pas un paramètre atomique non découvert jusqu'ici qui permette de finalement identifier une particule de son anti-particule.

L'idée est séduisante, mais... peut conduire à une complication.
En effet, prenons l'exemple du photon, qui est sa propre anti particule.
Selon toi, il y aurait un nombre quantique que l'on n'a pas découvert, et qui vaudrait +1 pour un photon et -1 pour un anti photon. Cependant, il existe des processus où il y a émission d'un seul photon. Dans ce cas, l'électron émetteur doit satisfaire ce bilan de la conservation de ce nombre ?
Si 2 photons avec le même nombre +1 entrent en collision, si une paire électron anti électron se crée qu'est-ce que ça veut dire ? Certains processus conservent ce nombre, et d'autre non ? (comme la parité pour l'interaction faible ?).
Ca peut emmener vers des grandes complications. (comme des épicycles).

Je ne prétends pas pouvoir tuer ton idée dans l'oeuf, mais ça me semble déjà soulever beaucoup de problème.

Je me doute bien que cela soulève des problèmes de "comptabilité".
Et je suis bien d'accord que cela complique largement un modèle déjà compliqué !!!

Loin de moi l'idée d'avancer une quelconque théorie, c'est juste l'élégance qui prime sur l'idée d'une dualité absolue des particules. Et par des paramètres quantiques encore cachés, qui pourraient justement être en rapport avec des phénomènes encore obscurs comme l'intrication quantique.
J'espère que les chercheurs ont bien l'esprit ouvert sur de telles possibilités, car une telle découverte amenerait des avancées fécondes, en particulier sur l'unification de la gravitation et du quantique ("comment ça, une particule quantique communique avec son double plus vite que la lumière ???").

La physique est vraiment captivante pour l'esprit, je trouve !
(Bongo doit avoir un job formidable !! )

[serdj]

Mmmh... Paramètre caché... ça fait penser à la théorie de Bohm (et Sarfatti !) pour l'électron, qui si je ne m'abuse a été invalidée par les expériences EPR et le théorème de Bell... Peux-être pourra-t-on un jour monter de telles expériences avec des paires de neutrinos intriqués... Et qui sait ce que l'on trouvera ? c'est vrai que la physique, c'est passionnant !

[cisou9]

La physique est vraiment captivante pour l'esprit, je trouve !

Entièrement d'accord avec toi le rêveur, 6ou9

[HopiOne]

Que fais-tu du moment cinétique induit ?
électron + proton ça donne un spin intrinsèque 1, alors que le neutrino c'est 1/2 ?

Tu passes de la 3D à la 2D donc tu divises par deux.

[buck]

Que fais-tu du moment cinétique induit ?
électron + proton ça donne un spin intrinsèque 1, alors que le neutrino c'est 1/2 ?

Tu passes de la 3D à la 2D donc tu divises par deux.

:lol: :lol: :lol: :lol: :fada: :fada: :fada: c'est quoi la relation de cause a effet ? pourquoi donc?

[HopiOne]

Que fais-tu du moment cinétique induit ?
électron + proton ça donne un spin intrinsèque 1, alors que le neutrino c'est 1/2 ?

Tu passes de la 3D à la 2D donc tu divises par deux.

c'est quoi la relation de cause a effet ? pourquoi donc?

Si tu lisais ce que j'ecris et essayait, vraiment, de comprendre...
Parce-que le Neutrino appartient à la 2D !

Toi petit être appartenir à la 3D.
Toi observer petites particules, pas 3D, mais 2D, donc toi devoir convertir.

Je viens de jeter un oeil sur le spin du "Graviton" (sic un graviton, attention de pas le rencontrer dans une ruelle sombre )
Il vaut 2, donc tu ne t'es pas trompé en calculant son spin, petit être
Un indice : 2 et 1/2 , le sens de conversion est important.

Une chose importante, puisque je vient de le voir.
Le modele qui donne le nombre d'electrons par couche ne fonctionne pas à partir de l'Argon, petits cachotiers.
Il faut commencer par une base solide, ensuite remonter dans la reflexion.

Et arretez de tout pulveriser avec les accelerateurs, c'est pas une maniere de faire.
Merci.

[Asohan]

Pourrais-tu développer la partie sur les étoiles massives ? Je ne suis pas sûr de comprendre où tu veux en venir.

Oui bien sûr. C'est justement le fait que ce puisse être une particule de Majorana qui m'embête un peu. Pas sur le plan purement théorique, mais sur le plan "application pratique". En l'occurrence, pendant et après l'effondrement gravitationnel d'une étoile massive, les neutrinos jouent le rôle de dissipateurs.

Lors de l'effondrement, ils permettraient (de part leur faible interactivité) de donner un "second souffle" à l'éjection de matière. C'est la seule solution actuelle qui permette d'amplifier le champ d'éjection lors de l'effondrement et d'avoir des simulations théoriques "qui marchent". Il y a un groupe allemand de Heidelberg ou Francfort qui travail là dessus il me semble. Si la partie neutrino perturbait la partie anti-neutrino du fond de radiation, est-ce que la réaction serait suffisante pour "activer" la supernovæ ?

Ensuite le rôle des neutrinos est très important dans le refroidissement des étoiles à neutrons. J'imagine que si il était sa propre antiparticule; il y aurait un déséquilibre des réactions de capture électronique et d'émission beta (le libre parcours moyen dans une matière aussi dense est de l'ordre de quelques dizaines de centimètres). Est-ce que cela conduirait à une proportion différente de protons/neutrons dans les étoiles ? Certainement, et donc est-ce qu'on peut obtenir des étoiles à neutrons stables en incluant ces processus ? Hum ...j'ai un doute. Mais bon je suis pas expert du domaine après tout.

[HopiOne]

Toute galaxie emet de la matiere depuis son centre.
Le centre est en rotation lente.
L'emission se fait par bouffées, comme notre soleil, formant des bras qui aboutissent à des anneaux pour les galaxies les plus vieilles(jeunes par inversion du temps). Comme un feu d'artifice qui tourne sur lui-meme.
Le nombre de bras est donc variable.

La rotation de la galaxie est donc apparente, seul le centre est reellement en rotation.
Ceci permet d'eviter d'avoir a ajouter theoriquement 90% de matiere noire pour maintenir la structure ensemble.

Le temps local de cette structure est inversé par rapport au notre, d'ou l'illusion d'un trou noir qui aspire la matiere, en fait elle emet de la matiere. La conception du Temps est donc à revoir.
Le centre, ayant epuisé sa matiere devient de fait petit, tourne de plus en plus vite, la lumiere ne peut plus interagir avec notre dimension.(ecart d'ordre de grandeur superieur à C)

A reduction d'echelle, ceci s'applique egalement aux Pulsars.
Les etoiles à neutron/proton sont l'equivalent des noyaux atomiques, vus à notre echelle.

Lors de l'effondrement, ils permettraient (de part leur faible interactivité) de donner un "second souffle" à l'éjection de matière. C'est la seule solution actuelle qui permette d'amplifier le champ d'éjection lors de l'effondrement et d'avoir des simulations théoriques "qui marchent"

Non ! pas d'effondrement, mais éjection de matiere.
Comme un noyau, le passage de la forme spherique 2D à la forme etendue 3D par emission, change la masse (gravité), illusion du neutrino.
Le neutron EST l'electron associé au proton + "le neutrino"
Le neutrino est alors l'aspect de la force gravitique lors du passage de la 2D à la 3D.

Bonne cogitation, et faites attention en bas

[Asohan]

Non ! pas d'effondrement, mais éjection de matiere.

En fait c'est la même chose par symétrie centrale. Si tu fait tomber une pièce de monnaie jusqu'au centre de la terre par un petit trou et qu'il n'y a aucun frottement, alors un petit chinois va la récupérer de l'autre coté sans problème en la voyant surgir du fond ;-)

[bongo1981]

Oui bien sûr. C'est justement le fait que ce puisse être une particule de Majorana qui m'embête un peu. Pas sur le plan purement théorique, mais sur le plan "application pratique". En l'occurrence, pendant et après l'effondrement gravitationnel d'une étoile massive, les neutrinos jouent le rôle de dissipateurs.

Je suis assez d'accord, j'avais en chiffre quelque chose comme "plus de 90% de l'énergie d'une supernova" est dissipée par les neutrinos.

Lors de l'effondrement, ils permettraient (de part leur faible interactivité) de donner un "second souffle" à l'éjection de matière.

N'étant pas spécialiste des supernovae, il me semblait que c'était une onde de choc centripète qui provoque l'explosion, les neutrinos émis prennent quelques millisecondes pour s'échapper de l'étoile qui s'effondre ?

C'est la seule solution actuelle qui permette d'amplifier le champ d'éjection lors de l'effondrement et d'avoir des simulations théoriques "qui marchent". Il y a un groupe allemand de Heidelberg ou Francfort qui travail là dessus il me semble. Si la partie neutrino perturbait la partie anti-neutrino du fond de radiation, est-ce que la réaction serait suffisante pour "activer" la supernovæ ?

Je n'ai pas la réponse et je ne connais pas assez en détail ce processus.
Tout ce que je peux te dire est :
- il est étonnant que l'on ne trouve que des neutrinos gauchers, et que des anti neutrinos droitiers
- le neutrino semble avoir une masse, donc... il ne voyage pas à la vitesse de la lumière

Ensuite le rôle des neutrinos est très important dans le refroidissement des étoiles à neutrons. J'imagine que si il était sa propre antiparticule; il y aurait un déséquilibre des réactions de capture électronique et d'émission beta (le libre parcours moyen dans une matière aussi dense est de l'ordre de quelques dizaines de centimètres). Est-ce que cela conduirait à une proportion différente de protons/neutrons dans les étoiles ? Certainement, et donc est-ce qu'on peut obtenir des étoiles à neutrons stables en incluant ces processus ? Hum ...j'ai un doute. Mais bon je suis pas expert du domaine après tout.

Je ne sais pas, il faudrait pour ce cas, chiffrer la section efficace d'une rencontre neutrino neutrino et donc évaluer la probabilité d'une annihilation mutuelle. (étant donnée la courte portée de l'interaction 1e-18 mètre, je ne saurais pas trop dire de combien les neutrinos sont perturbés dans une étoile à neutron).
Je ne savais pas que les neutrinos jouaient un rôle dans le refroidissement des étoiles à neutron. Il me sembait qu'ils étaient émis au début de la supernova, et que par la suite le rayonnement électromagnétique assure son refroidissement ?

[bongo1981]

Non ! pas d'effondrement, mais éjection de matiere.

En fait c'est la même chose par symétrie centrale. Si tu fait tomber une pièce de monnaie jusqu'au centre de la terre par un petit trou et qu'il n'y a aucun frottement, alors un petit chinois va la récupérer de l'autre coté sans problème en la voyant surgir du fond ;-)

Ouaip, en 42 minutes même, si ma mémoire est bonne.

[Asohan]

Bon je vais pas raconter plus de bêtises, n'étant pas expert, mais plutôt "connaisseur" : je vous donne un bon article à lire :

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405262

Juste histoire de voir ce qu'on fait comme investigation sur la nature et le rôle des neutrinos. Ensuite essayer d'imaginer le neutrino comme sa propre antiparticule (Majorana) : ce serait vraiment ennuyeux selon moi. Mais cela dis, la question reste ouverte.

[StarDreamer]

Non ! pas d'effondrement, mais éjection de matiere.

En fait c'est la même chose par symétrie centrale. Si tu fait tomber une pièce de monnaie jusqu'au centre de la terre par un petit trou et qu'il n'y a aucun frottement, alors un petit chinois va la récupérer de l'autre coté sans problème en la voyant surgir du fond ;-)

Ouaip, en 42 minutes même, si ma mémoire est bonne.

Bon, je sais que je fais un méga hors-sujet, mais c'est une question que je me suis toujours posé vis-à-vis de la gravitation :

C'est la masse qui génère la pesanteur, force de gravité, donc la terre attire un objet de sa surface vers son centre.
Maintenant, imaginons qu'on puisse disposer une sphère vide de plusieurs mètres de diamètre au centre exact de la terre (plus exactement au centre de gravité, si on peut dire) sans qu'elle soit écrasée par la pression (amateurs de SF, parlons d'un super-giga-champ de force).
On prend alors un astronaute, qui n'a rien demandé, et on le place au centre de cette sphère.
Vu que la pesanteur est générée par la masse, mais que cette masse est disposée "iso-directionnellement" autour de lui, ne devrait-il pas être attiré dans toutes les directions hors-du-centre et donc, s'il n'est pas déchiqueté par des forces de marées, être en état d'impesanteur ?

Sans dec', j'aimerais bien savoir ce qu'il se passe !!!

[adagio]

Pile au centre effectivement du point de vu force de gravitation il n'en subit aucune, enfin aucune plus d'un coté de son corps que de l'autre, toi a la surface de la terre tu en subit bien plus car tu as toute la planète en dessous, lui en a un peu partout autour de lui

par contre température pression aie aie aie mais bon il est dans une bulle et il flotte dedans

[bongo1981]

Asohan> merci pour ton lien, j'ai juste eu le temps de le lire en diagonale.

adagio et stardreamer> la réponse est même nettement plus tranchée : le champ de gravitation est strictement nulle dans la sphère, que l'on soit pile au centre ou près du bord. La seule condition est qu'il faut que la sphère ait une distribution homogène de masse à symétrie sphérique.

[Victor]

Dis Bongo ne confonds-tu pas le potentiel d'une sphère gravitationnelle avec le potentiel d'une sphère électrique où toute la charge électrique se trouve en surface... Il me semble qu'à l'intérieur d'une sphère de gravitation il y a du potentiel de gravitation dû aux couches éloignées de la surface mais moins qu'à la surface la preuve les gens à -100Km sous terre subissent encore un potentiel de gravitation

[bongo1981]

Très bonne question

Dis Bongo ne confonds-tu pas le potentiel d'une sphère gravitationnelle avec le potentiel d'une sphère électrique où toute la charge électrique se trouve en surface...

Le problème est strictement identique étant donné que l'on a affaire à un champ de force en 1/r²

Il me semble qu'à l'intérieur d'une sphère de gravitation il y a du potentiel de gravitation dû aux couches éloignées de la surface mais moins qu'à la surface la preuve les gens à -100Km sous terre subissent encore un potentiel de gravitation

Attention à ne pas confondre une sphère de gravitation, et une boule de gravitation, la boule est pleine, et la sphère est creuse.
A 100 km sous terre (je doute qu'on y soit allé, mais plutôt 10 que 100), on est sur terre, donc dans le cas d'une boule pleine.

Attention, ne pas confondre non plus un potentiel gravitationnel, et le champ gravitationnel. Il y a bien un potentiel au centre d'une sphère uniformément chargé, ou dense, mais ce potentiel est constant. Le champ de gravitation (ou électrique) dérivant de ce potentiel est alors nul.

[Victor]

Pour la sphère de gravitation pleine il me semble que le gradient n'est pas nul ... Pur la sphère électrique oui ! La répartition des masses et des charges électriques est totalement différentes... Toute la charge électrique se répartit en surface (surface maximum) tandis que la masse est homogène dans toute la sphère