[News] Une nouvelle particule après le Boson de Higgs ?

[Adrien]

Le 17 février 2014, Alexey Boyarsky, astrophysicien au "Leiden Institute for Research in Physics" (LION) au Pays-Bas, et son équipe ont annoncé avoir probablement identifié une trace de matière noire qui pourrait être la preuve de l'existence des "neutrinos stériles". Un groupe de recherche du "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge" aux Etats-Unis avait annoncé une découverte similaire quelques jours plus tôt. Les deux équipes de re...

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[Victor]

Est ce que la physique des particules
est elle une chose sérieuse,a-t-elle un but ? Une fin?
après le boson de Higgs, encore une nouveauté
Puis masse ou pas masse chez les neutrinos?

[bongo1981]

Les neutrinos stériles, qui n'ont pas de masse, pourraient être à l'origine de la matière noire (ou matière sombre) de l'Univers.

Ce paragraphe m'étonne un peu... pour moi la matière noire est formée de particules massives.
L'aritcle est là :
http://arxiv.org/pdf/1402.4119.pdf

Est ce que la physique des particules
est elle une chose sérieuse,a-t-elle un but ? Une fin?

Le but de la physique des particules est de découvrir les entités élémentaires nous constituant et leurs interactions.

après le boson de Higgs, encore une nouveauté
Puis masse ou pas masse chez les neutrinos?

Ben masse, parce qu'ils oscillent.

[Victor]

Si tu définis la matière noire comme active par rapport à la gravitation
oui la matière noire à une masse
mais si tu définis la masse par la relation d'Einstein E=Mc²
non la matière noire n'a pas de masse
parce qu'il n'y a aucune interaction avec la lumière

[cisou9]

Je ne vois pas trop la liaison des neutrinos stériles sans masse avec la matière noire qui elle en a une.

[bongo1981]

Victor, justement, la masse, ou l'énergie sont sources de gravitation.

Le problème est : est-ce que la contribution de la matière noire est sous forme de neutrinos (et dans ce cas on parle de matière noire chaude) ou bien sous la forme de particules massives et dans ce cas on parle de matière noire froide.

Si la matière noire est principalement composée de l'une ou de l'autre, les prédictions seront différentes. En effet, si la matière noire est froide, alors tandis que la température diminue, ces particules vont devenir lentes, et auront des vitesses faibles devant celle de la lumière. Ces particules vont s'agglomérer et les grande structure de l'univers vont se former en bottom up (des petites structures vers les grandes structures, étoiles, galaxies, amas de galaxies, superamas etc...).
Au contraire si c'est de la matière noires chaudes (particules de très faibles masses, comme les neutrinos) la formation des structures se fera en top down, c'est à dire des très grandes structures supersuper amas, superamas, amas, galaxies etc...

Les observations actuelles tendent à privilégier le premier scénario, donc de la matière noire froide. La matière noire chaude a probablement du mal à expliquer la courbe de rotation des galaxies, mais la matière noire froide s'en accommode très bien.
Il y a aussi des traces dans le rayonnement fossile, qui contraint le nombre de neutrinos (génération), qui laissent un peu de place à des neutrinos stériles, mais impose une matière noire froide (à 25% environ).

[Victor]

Toujours dans les questions un peu répétitives
qu''en est il de la contribution de l'antimatière dans la gravitation
on ne sait toujours pas quel est son comportement gravitationnel

[cisou9]

L'anti-matière à les mêmes caractéristiques que la matière masse et qui dit masse dit gravitation; sauf que la polarité est inverse.

[kace]

Toujours dans les questions un peu répétitives
qu''en est il de la contribution de l'antimatière dans la gravitation
on ne sait toujours pas quel est son comportement gravitationnel

Pour voir l'effet de la gravitation, il faut que :
- la particule ne subisse pas le champ électromagnétique, donc qu'elle soit neutre
- et qu'elle soit plus ou moins immobile

Or les positrons et anti-protons sont produits par des accélérateurs de particules, donc vont presque à la vitesse de la lumière ... Il faut donc réussir à les immobiliser, puis à les rapprocher pour faire des anti-atomes d'hydrogène, sans qu'ils se désintègrent en entrant en contact avec la matière : on arrive à le faire pour qques rares anti-atomes, au compte goutte. Puis il faut les piéger et les faire rentrer dans un dispositif qui permet de voir leur accélération par la gravitation.
Bref, hyper compliqué, un vrai défi.
A ma connaissance, des premières mesures ont été faites et semblent montrer un comportement normal (ils sont attirés par la terre, pas repoussés), mais ça reste à confirmer. Et ensuite, il faudra vérifier qu'ils sont attirés avec une force égale à celle de la matière). Mais faudra que je re-regarde l'etat de la science sur la question ...

[kace]

et pour revenir aux neutrinos, il y a effectivement une erreur dans l'article : ils ont (a priori) une masse
A ma connaissance :
- les neutrinos "habituels" (neutrino electron, muon et tau) ont une masse, très faible mais non nulle. Elle est estimé entre 0 et 1 eV environ, et les écarts de masse entre les neutrinos sont aussi estimés inférieurs à ce même ordre de grandeur (<1eV)
- si un (ou plusieurs) neutrino stérile existe, on n'a peu d'indication sur sa masse, qui pourrait aller de 0 à 1 eV comme les autres, ou être à plusieurs milliers d'eV, selon plein de paramètres non maîtrisés ... On sait juste que s'ils sont "lourds", il doit y en avoir peu sinon le modèle standard de cosmologie ne tient pas (mais vu qu'il a lui aussi ses problèmes, on n'en sait en fait pas grand chose ...).
De ce que je comprends de l'intro de l'article trouvé (http://arxiv.org/pdf/1402.2301.pdf), le neutrino stérile reste une piste d'explication de qqch d'incompris, mais pas la seule piste => pas de précipitation. Et de mon côté, je vais lire l'article (et pas seulement l'intro) ;-)

[Asohan]

Pour répondre à Victor sur le rôle de la physique fondamentale:

Il y a deux types de chercheurs: les gens qui cherchent par curiosité pour 'savoir', et qui passe à autre chose ensuite (c'est l'immense majorité des chercheurs); et il y a les gens qui savent que le boson de Higgs ne paye pas les factures (bien au contraire) et qu'il faut essayer d'appliquer autant que possible ce que l'on trouve avec des choses concrètes.

Perso, je travaille justement en Physique fondamentale, et si on me demande "est que tu essayes de comprendre la Nature ?", je vous dirais "Oui mais pas seulement, j'aimerais bien aussi la maitriser à des fins utiles". Sans tomber dans le cliché d'ingénieur on l'on développe les idées existantes jusqu'à plus soif, il serait vraiment intéressant de comprendre suffisamment les particules pour faire des innovations telles que: des ordinateurs quantiques, des voitures volantes antigravité, des sources d'énergie infinies, ... tant qu'on aura pas la preuve que c'est impossible, on essayera.

Pour revenir à l'article, cette annonce me semble un peu précipitée. Un peu comme la fameuse découverte de neutrinos plus rapide que la lumière au CERN. Attendons de voir les vérifications et les explications alternatives ...

[Victor]

Perso je pense que les chercheurs,
ils n'ont plus beaucoup de champs libres dans les recherches sur papiers
et ils sont accrochés aux résultats ou comment re-modélisé ce qu'on sait déjà....
Pour l'anti gravité c'est encore un concept de symétrie, par rapport à du connu
mais on ne sait pas vraiment de quoi on parle
sinon l'idée de force répulsive qui est tirée de l’électromagnétisme,
de même que pour l'existence du monopole magnétique
une belle idée sur papier mais un concept pas visible actuellement,

[Asohan]

Pasteur (bien qu'il fut très intelligent) a découvert le pénicilline en faisant une erreur.
Peut-être qu'une erreur aussi belle nous donnera des solutions pour ce type de problème ?

[buck]

pasteur ?? :non: :non: (enfin tire par les cheveux)

[bongo1981]

Alexander Fleming trop simple avec google...

Pasteur avait la rage...

[POB]

"Avant, on ne comprenait rien mais tout marchait, puis on s'est mis à tout comprendre mais plus rien ne marchait. Maintenant, on ne comprend plus rien et plus rien ne marche". (Albert Einstein)
C'est ainsi qu'il présentait la dualité entre la théorie et l'expérience.
Le "modèle standard" n'est pas simple du tout, c'est même si complexe que je me demande si on ne fait pas fausse route avec le Higgs et autres particules plus ou moins exotiques. Je ne croyais pas au Higgs et pourtant il a été découvert.
La gravitation quantique à boucles a de quoi séduire... mais on attend des résultats expérimentaux.
Idem les supercordes.
<= ça au moins ce n'est pas trop compliqué.