Neutrinos plus rapides que la lumière: place à la théorie

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La théorie de la relativité d'Einstein invalidée, les voyages dans le temps rendus enfin possibles, tout notre savoir soudainement bouleversé : les neutrinos supraluminiques ont déclenché des réactions dans le monde entier. Alors que la nouvelle se répandait, la communauté des théoriciens suivait la procédure scientifique habituelle, à savoir : comprendre, réfléchir, lire, imaginer, contrôler, revérifier et se demander comment une théorie pourrait expliquer le résultat obtenu par OPERA (voir notre news).

Schéma du faisceau de neutrinos CNGS entre le CERN et Gran Sasso. Au terme de trois ans d'analyses complexes, l'expérience OPERA dédiée à l'observation - depuis le laboratoire INFN du Gran Sasso (Italie) - du faisceau de neutrinos CNGS en provenance du CERN, à 730 km de distance a permis de conclure que les neutrinos parvenaient à destination plus rapidement que prévu. D'après les calculs, les neutrinos ont en effet 60 nanosecondes d'avance sur les 2,4 millisecondes qui devraient leur être nécessaires pour parcourir la distance séparant le CERN du Gran Sasso à la vitesse de la lumière.
© CNRS Photothèque / FADAY, Jean-Marc

Des théoriciens du CERN ont organisé un atelier afin de discuter du récent résultat présenté par OPERA. L'atelier s'est déroulé durant toute la matinée du vendredi 14 octobre et a permis aux théoriciens, aux expérimentateurs, aux membres de la collaboration OPERA et à des membres de la communauté du CERN dans son ensemble de mener des discussions productives sur une question brûlante: si le résultat d'OPERA est confirmé par d'autres expériences, existe-t-il une théorie qui puisse l'expliquer? «Nous avons passé en revue une grande partie des articles publiés dans arXiv après qu'OPERA a rendu ses résultats publics, explique Ignatios Antoniadis, responsable du groupe Théorie du CERN. Après plusieurs discussions et un riche échange d'idées, les participants sont tombés d'accord sur le fait qu'à l'heure actuelle, il n'existe aucun modèle théorique cohérent qui puisse intégrer ce résultat.»

La principale source de remise en question de l'existence des neutrinos supraluminiques tels qu'ils ont été observés par OPERA provient d'un article de Andrew G. Cohen et Sheldon L. Glashow, publié le 29 septembre. «La thèse présentée par Cohen et Glashow se fonde sur la cinématique. Elle postule que, lors de leur voyage du CERN vers le Gran Sasso, les neutrinos supraluminiques perdent une partie de leur énergie et émettent des paires électron-positon. Ce phénomène n'est possible que si les neutrinos vont plus vite que la lumière», explique Ignatios Antoniadis.

Cependant, si les neutrinos perdaient une grande partie de leur énergie, cela apparaîtrait sur les graphiques d'OPERA... Or, cela n'a pas été le cas: la distribution énergétique des neutrinos qui arrivent à OPERA correspond à ce qui avait été prévu, sans aucune perte pouvant être attribuée au phénomène mentionné par Cohen et Glashow. «Pour l'heure, tout ce que nous pouvons dire, c'est que nous devons continuer à chercher des modèles théoriques qui pourraient expliquer le résultat d'OPERA sans aller à l'encontre des contraintes imposées par les autres mesures expérimentales, mais Cohen et Glashow nous ont avertis que ça ne serait pas une tâche facile», explique Christophe Grojean, membre du groupe Théorie et l'un des organisateurs de l'atelier.

En d'autres termes, il n'y a pas de scoop pour l'instant, uniquement une confirmation que le résultat d'OPERA continuera à être scruté de près par la communauté scientifique mondiale au cours des prochains mois.

BI
bilouweb

Bonjour.

J'ai vu passer cet article qui semble montrer, de façon très rationnelle, l'erreur possible dans la mesure du temps de voyage des neutrinos : http://arxiv.org/pdf/1110.2685v1

Cordialement.

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franckpiton

si le résultat d'OPERA est confirmé par d'autres expériences, existe-t-il une théorie qui puisse l'expliquer?

Quel sont les expériences actuelles susceptible d'infirmé ou de confirmé les résultats d'OPERA ?

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bongo1981

MINOS, Super Kamiokandé, Antares entre autre.
Mais ça demandera peut-être 2-3 ans.

Pour la pré publi, je l'avais vu, ça m'a l'air un peu simple pour que l'équipe d'OPERA ne l'ait pas vu. Au moins ça expliquerait les 60 ns d'écart. On a des réactions sur ce papier ?

BI
bilouweb

Cela me semble également très simple pour que l'équipe d'OPERA n'y ai pas pensé... mais on ne sait jamais. Je n'ai pas vu beaucoup de réactions sur ce papier, une remarque sur ce forum : http://www.thescienceforum.com/physics/ ... elite.html

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POB

Je continue à ne pas croire aux résultats expérimentaux anormaux d'OPERA, comme je pense la plupart des physiciens, et ce malgré les précautions méthodologiques méticuleuses au niveau des mesures.
Il y a un truc qui cloche quelque part et le problème qui se pose est intéressant, c'est comme ça que la Science progresse.
Ce n'est pas que je considère que tonton Einstein était infaillible - il a montré le contraire avec sa part d'erreurs - mais il y a un hiatus avec la supernova SN1987A qui pose problème lui aussi.
Les neutrinos sont vraiment des particules très étranges et tout ce qui tourne autour est compliqué. Attendons que les autres expériences en cours infirment ou confirment les résultats d'OPERA.

Salut et fraternité*

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batman93

Ce que j'adore dans ce genre de message (pas uniquement dans CE forum) c'est la quantité colossale de gens qui n'y connaissent rien ou pas assez pour échafauder une théorie plus ou moins sensée.
Et si ce n'etait pas le vitesse qui était en cause mais le temps qui aurait pris une autre tournure ... aha aha !!! :clapclap:
Laissez les pro faire leur travail, pour une fois qu'il y a un défi extraordinaire à affronter, laissons les nerds le faire !! lol :prof:

VI
Victor

C'est peut être prétentieux mais je ne vois pas ce que donnent de plus les spécialiste,
question innovations... Personnellement je suis pour ouvrir les vannes à l'imagination

GU
Guss_

Victor
C'est peut être prétentieux mais je ne vois pas ce que donnent de plus les spécialiste,
question innovations... Personnellement je suis pour ouvrir les vannes à l'imagination

Parce que justement tu ne te rends pas compte de ce qui est mis en œuvre et de ce qui est trouvé/vu par les équipement scientifique comme ceux ci.

Ici ce n'est qu'un résultat d'une expérience, réalisé dans certaines conditions, il faut que cette expériences soit validé ou non par d'autres, c'est très long, et pas en 5 mins qu'on peut trouver une explication pouvant coller au résultat.

Une des grande caractéristique du neutrino qui le rend si mystérieux est de tout traverser sans effectuer aucune interaction. Alors lors qu'il y a une interaction il ne faut pas la louper.

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batman93

trouver une explication pouvant coller au résultat.

C'est le but ?
Ou trouver une ... explication quelle qu'elle soit ?
Trouver une explication pouvant coller au résultat est le propre des dogmes ou des religions, pas de la science.

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buck

si ton explication n'explique pas le resultat elle en sert pas a grand chose
En plus ici c'est le contraire du dogme vu que tout un tas d'explications plus ou moins fumeuses sortent en ce moment et certaines sont etuudiees au cern

VI
Victor

buck
si ton explication n'explique pas le résultat elle en sert pas a grand chose... En plus ici c'est le contraire du dogme vu que tout un tas d'explications plus ou moins fumeuses sortent en ce moment et certaines sont etudiées au cern

Ce que tu dis Buck me provoque un léger sourire... mais juste léger
entre un Troll et une idée nouvelle... ben il faut trier et ça fait du monde

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buck

tu sais l'ecremage des trolls se fait assez rapidement , le monde des scientifiques dans un domaine donne est tres petit

avatar
batman93

Je me suis peut être mal exprimé, je voulais dire qu'il faut trouver une explication prenant en compte à la fois les résultats obtenus mais aussi en tenant compte de, peut-être, des erreurs d'interprétation ou de mesure.
Bref, garder l'esprit ouvert !

VI
Victor

Là pas d'accord Keske tu fais de gens comme JPP et tous les Ufologues...
Là il y a comme même pas mal de monde et des idées pas toujours idiotes

CK
ckhoude

C'est de Jean-Pierre Pernaut dont tu parles Victor ……………………………… ?

VI
Victor

Non ! Jean Pierre Petit...
Il est assez connu mais mal aimé par les pontes de la science officielle
Tu fais une recherche dans un moteur de recherche
Et tu as a une trentaine d'item correspondants

avatar
cisou9

:_salut:
Donc attendre et voir venir.
J'ai quand même assez confiance aux personne qui s'occupent d'Opéra. :_grat2:

AD
adagio

Perso j'ai assez confiance en Einstein.

Ne reste plus qu'a attendre.

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buck

ahh jpp .. un jour faudrait arreter avec lui, un bon scientifique qui a mal tourne et se retrouve au ban de la societe. Il fait parti des troll point ..
les ufologue qu'est ce qu'ils viennent foutre dans le sujet ... Victor ? ne va pas sortir madame soleil non plus, arrete les delire de persecution

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buck

batman93
Je me suis peut être mal exprimé, je voulais dire qu'il faut trouver une explication prenant en compte à la fois les résultats obtenus mais aussi en tenant compte de, peut-être, des erreurs d'interprétation ou de mesure.
Bref, garder l'esprit ouvert !

ah oki, oui tout a fait d'accord. Mais on part du principe que les resultats so,nt vrai (il y a assez d'equipe qui bossent sur les mesures elles memes et leur acquisition)
Pas la peine de mettre tous les oeufs dans le meme panier (un genie plus un genie ne donne pas 2 fois plus de genie ;)

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Lheureux Philippe

Je ne vois vraiment pas en quoi le fait qu'un neutrinos se déplaçant plus vite que la lumière rendrait pour autant le voyage dans le temps possible !
Les deux choses n'ont aucun rapport !

LU
LuisGonzalezMestres

L'effet étudié par Cohen et Glashow dans leur article du 29 septembre, https://arxiv.org/abs/1109.6562, avait déjà été souligné dans mon article diffusé la veille, https://arxiv.org/abs/1109.6308 (voir l'introduction). Le 29 septembre, j'ai diffusé un deuxième article sur le même sujet, https://arxiv.org/abs/1109.6630, développant une méthode qui m'apparaît plus puissante. Elle est basée sur l'impossibilité pour le pion chargé de se désintégrer émettant un tel neutrino supraluminal, sauf à posséder lui-même une anomalie analogue qui à son tour se propagerait au proton avec des conséquences phénoménologiques néfastes. Il en ressort que le résultat d'OPERA n'est pas compatible avec l'ensemble des informations expérimentales bien établies en Physique des Particules et en Astrophysique si la conservation de l'énergie et de l'impulsion s'applique à ces énergies de quelques dizaines de GeV et si la cinématique relativiste ne subit pas des déformations que personne n'a réussi à traduire dans un modèle précis et expérimentalement viable.

Luis Gonzalez-Mestres, chercheur CNRS

PS - Je n'étais pas au courant de l'atelier du CERN. Merci pour l'info...

AD
adagio

LuisGonzalezMestres
L'effet étudié par Cohen et Glashow dans leur article du 29 septembre, https://arxiv.org/abs/1109.6562, avait déjà été souligné dans mon article diffusé la veille, https://arxiv.org/abs/1109.6308 (voir l'introduction). Le 29 septembre, j'ai diffusé un deuxième article sur le même sujet, https://arxiv.org/abs/1109.6630, développant une méthode qui m'apparaît plus puissante. Elle est basée sur l'impossibilité pour le pion chargé de se désintégrer émettant un tel neutrino supraluminal, sauf à posséder lui-même une anomalie analogue qui à son tour se propagerait au proton avec des conséquences phénoménologiques néfastes. Il en ressort que le résultat d'OPERA n'est pas compatible avec l'ensemble des informations expérimentales bien établies en Physique des Particules et en Astrophysique si la conservation de l'énergie et de l'impulsion s'applique à ces énergies de quelques dizaines de GeV et si la cinématique relativiste ne subit pas des déformations que personne n'a réussi à traduire dans un modèle précis et expérimentalement viable.


Luis Gonzalez-Mestres, chercheur CNRS


PS - Je n'étais pas au courant de l'atelier du CERN. Merci pour l'info...

Ne bouge pas STP comme j'ai peur que tu partes dans la seconde juste une question rapide quelles sont les biais possibles a l'expérience Opera ?

EDIT bon ben pas assez rapide dommage ::( mauvais journaliste

LU
LuisGonzalezMestres

Sur la question des possibles biais de l'expérience OPERA, je laisserai faire les expérimentateurs dans la situation actuelle. Il faut de toute évidence refaire des mesures avec un dispositif amélioré. Sachant que les expériences de Physique des neutrinos ont toujours été très difficiles, et qu'il y a déjà eu par le passé un certain nombre d'annonces erronées de résultats plus ou moins spectaculaires.

Le mieux est d'aller voir leur article à l'adresse https://arxiv.org/abs/1109.4897, et de cliquer sur "cited by" (colonne de droite). On y trouve un certain nombre de critiques concernant le dispositif expérimental actuel et les incertitudes qu'il pourrait avoir générées.

Luis Gonzalez-Mestres

AD
adagio

Merci :)

RE
RenaudG

LuisGonzalezMestres
Sur la question des possibles biais de l'expérience OPERA, je laisserai faire les expérimentateurs dans la situation actuelle. Il faut de toute évidence refaire des mesures avec un dispositif amélioré. Sachant que les expériences de Physique des neutrinos ont toujours été très difficiles, et qu'il y a déjà eu par le passé un certain nombre d'annonces erronées de résultats plus ou moins spectaculaires.


Le mieux est d'aller voir leur article à l'adresse https://arxiv.org/abs/1109.4897, et de cliquer sur "cited by" (colonne de droite). On y trouve un certain nombre de critiques concernant le dispositif expérimental actuel et les incertitudes qu'il pourrait avoir générées.


Luis Gonzalez-Mestres

Je ne suis pas du tout un spécialiste du domaine des neutrinos ni de la physique, mais les résultats de l'expérimentation OPERA m'ont interpellés quelque peu. En faisant qq approximations (surement trop rapides à vous de me dire) je comprends le pb de la manière suivante:
60ns sur 2,4ms donnerait une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière d'environ 7,4km/s, non ? Or pour moi les neutrinos sont insensibles à la traversée de la matière et à la gravitation ou si peu que je prends ça comme hypothèse. Donc pour un neutrinos passer du point Cern au point Gran Sasso sur Terre reviens à passer du point Cern à T dans l'espace au point Sasso à T+2,4ms dans l'espace. Or la vitesse de déplacement de la terre sur son orbite solaire est je crois de l'ordre de 30km/s. D'où un déplacement (max ?) du point Sasso entre le départ du neutrino du Cern et son arrivée à Sasso de l'ordre de 72m. Vu les angles d'inclinaison des points CERN et Sasso, la rotation terrestre cette valeur peut varier plus ou moins (plutôt moins à priori). En tout cas, de mon point de vue la similitude de l'ordre de grandeur de qq dizaines de mètres est trop coïncidente, d'où mon post. Je suppose que de tels calculs sont trop évidents pour ne pas avoir été pris en compte dans les calculs de l'équipe OPERA. Mais comme vous êtes chercheur au CNRS vous pourrez surement éclairer ma lanterne. Ensuite ce qui me parait bizarre, c'est que de mémoire on mélange difficilement le quantique (vitesse de la lumière et les neutrinos) et le newtonien (distance terrestre).
Bref, j'espère ne pas vous avoir fait perdre de temps à lire le contenu de mes interrogations.

Cordialement.

KA
kace

RenaudG
Je ne suis pas du tout un spécialiste du domaine des neutrinos ni de la physique, mais les résultats de l'expérimentation OPERA m'ont interpellés quelque peu. En faisant qq approximations (surement trop rapides à vous de me dire) je comprends le pb de la manière suivante:
60ns sur 2,4ms donnerait une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière d'environ 7,4km/s, non ? Or pour moi les neutrinos sont insensibles à la traversée de la matière et à la gravitation ou si peu que je prends ça comme hypothèse. Donc pour un neutrinos passer du point Cern au point Gran Sasso sur Terre reviens à passer du point Cern à T dans l'espace au point Sasso à T+2,4ms dans l'espace. Or la vitesse de déplacement de la terre sur son orbite solaire est je crois de l'ordre de 30km/s. D'où un déplacement (max ?) du point Sasso entre le départ du neutrino du Cern et son arrivée à Sasso de l'ordre de 72m. Vu les angles d'inclinaison des points CERN et Sasso, la rotation terrestre cette valeur peut varier plus ou moins (plutôt moins à priori). En tout cas, de mon point de vue la similitude de l'ordre de grandeur de qq dizaines de mètres est trop coïncidente, d'où mon post. Je suppose que de tels calculs sont trop évidents pour ne pas avoir été pris en compte dans les calculs de l'équipe OPERA. Mais comme vous êtes chercheur au CNRS vous pourrez surement éclairer ma lanterne. Ensuite ce qui me parait bizarre, c'est que de mémoire on mélange difficilement le quantique (vitesse de la lumière et les neutrinos) et le newtonien (distance terrestre).
Bref, j'espère ne pas vous avoir fait perdre de temps à lire le contenu de mes interrogations.
Cordialement.

En fait, si Einstein a raison, la vitesse de la Terre ne joue pas du tout (si tant est que le référentiel est Galiléen, ce qui est "presque" le cas, j'y reviens après). En effet, dans un référentiel Galiléen, la lumière se déplace à la vitesse c, point barre (même si ce référentiel se déplace par rapport à qqch d'autres, comme le soleil par exemple. D'ailleurs, le Soleil lui même se déplace dans la Galaxie, qui elle même se déplace dans l'Univers ... Mais pour autant, la lumière se déplace toujours à c). Ce sont les expériences de Michelson : la Terre se déplace, mais que l'on regarde la lumière venant des étoiles devant ou derrière, elle va tjs à c ! D'où la théorie de la relativité restreinte, qui prend pour postulat ce principe.
L'explication n'est donc pas bonne (ou alors, Einstein a tort, mais vue l'ampleur de la différence sur les neutrinos, on l'aurait vu depuis fort longtemps avec la lumière, cf Michelson ... !).
Reste l'aspect non-Galiléen du référentiel terrestre, qui induit des différences : dans ma compréhension, les effets sont mineurs, mais les calculs fort compliqués (et je ne les maîtrise pas), et sont l'objet d'articles pour justement tenter d'expliquer les écarts. A creuser (mais à mon humble avis, sans doute pas suffisants). A suivre

RE
RenaudG

kace
En fait, si Einstein a raison, la vitesse de la Terre ne joue pas du tout (si tant est que le référentiel est Galiléen, ce qui est "presque" le cas, j'y reviens après). En effet, dans un référentiel Galiléen, la lumière se déplace à la vitesse c, point barre (même si ce référentiel se déplace par rapport à qqch d'autres, comme le soleil par exemple. D'ailleurs, le Soleil lui même se déplace dans la Galaxie, qui elle même se déplace dans l'Univers ... Mais pour autant, la lumière se déplace toujours à c). Ce sont les expériences de Michelson : la Terre se déplace, mais que l'on regarde la lumière venant des étoiles devant ou derrière, elle va tjs à c ! D'où la théorie de la relativité restreinte, qui prend pour postulat ce principe.
L'explication n'est donc pas bonne (ou alors, Einstein a tort, mais vue l'ampleur de la différence sur les neutrinos, on l'aurait vu depuis fort longtemps avec la lumière, cf Michelson ... !).
Reste l'aspect non-Galiléen du référentiel terrestre, qui induit des différences : dans ma compréhension, les effets sont mineurs, mais les calculs fort compliqués (et je ne les maîtrise pas), et sont l'objet d'articles pour justement tenter d'expliquer les écarts. A creuser (mais à mon humble avis, sans doute pas suffisants). A suivre

En fait, mon explication était plutôt de dire que la mesure de vitesse est peut-être fausse parce que la distance considérée pouvait être fausse. Je pense que dans l'expérience les neutrinos ont été à une vitesse inférieure ou égale à la vitesse 'c' mais qu'ils ont parcourus plus que la distance qui leur a été attribuée. Les neutrinos interagissent si peu avec la terre que c'est presque comme s'ils étaient dans le vide, d'où l'idée de mesurer la distance parcourue en intégrant les positions dans l'espace et non sur Terre. Si c'est le cas, en inversant la source et la destination, on ne devrait pas retrouver les mêmes mesures. Si seule la distance terrestre compte, alors les mesures seront les mêmes dans un sens comme dans l'autre. Qu'en pensez vous ?

AD
adagio

arrêtez de chercher :) Sauf en donnant des formules vous n'obtiendrez rien.

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bongo1981

RenaudG
En fait, mon explication était plutôt de dire que la mesure de vitesse est peut-être fausse parce que la distance considérée pouvait être fausse.

A priori, le GPS permet de répondre à cette question... l'ordre de grandeur de l'erreur est de 20 mètres, ça serait quand même important non ? pour un système commercialisé ?
Sachant que le GPS permet de trouver la longitude, la latitude, et l'altitude... si erreur il y a, ce serait sur l'altitude, mais un calcul permet de borner cette erreur, en d'autres termes, si on fait une erreur de 20 mètre sur le trajet, combien d'erreur nous pouvons faire sur l'altitude ?

RenaudG
Je pense que dans l'expérience les neutrinos ont été à une vitesse inférieure ou égale à la vitesse 'c' mais qu'ils ont parcourus plus que la distance qui leur a été attribuée.

Je pense tout de même que l'on est pas si mauvais en métrologie, je pencherai plutôt sur des temps de synchronisation (60 ns, c'est moins facile à maîtriser que 20 mètres), ce qui me paraît quand même énorme... une erreur d'interprétation serait plus probable (par exemple on aurait mesuré la vitesse de phase, et non la vitesse de groupe).
Je rappelle que la mesure est indirecte, personne n'a chronométré le temps de trajet des neutrinos... L'expérience est un peu plus compliquée que cela.

RenaudG
Les neutrinos interagissent si peu avec la terre que c'est presque comme s'ils étaient dans le vide, d'où l'idée de mesurer la distance parcourue en intégrant les positions dans l'espace et non sur Terre. Si c'est le cas, en inversant la source et la destination, on ne devrait pas retrouver les mêmes mesures. Si seule la distance terrestre compte, alors les mesures seront les mêmes dans un sens comme dans l'autre. Qu'en pensez vous ?

L'expérience de Michelson Morley a montré que le mouvement de la terre n'a aucun effet sur la vitesse de la lumière ni sur les temps de trajet.
Et si c'était le cas, on ne verrait pas 6 km/s d'écart, mais quelque chose comme 30 km/s si vous considérez la vitesse de la terre autour du soleil, ou 250 km/s si vous considérez en plus le mouvement du soleil autour de la galaxie, ou bien 600 km/s si vous considérez le mouvement du super amas local.

AD
adagio

Petite conférence d'Etienne Klein, bien sympa sur OPERA

http://www.ecp.fr/home/agenda?allActus= ... s.facebook

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bongo1981

Très bonne conférence. Je la recommande !

Cédric

Pour info :
Un nouveau test est en cours pour vérifier si les neutrinos peuvent réellement dépasser la vitesse de la lumière.

Une nouvelle méthode consistant à utiliser un nouveau faisceau de protons produisant les neutrinos, jugée plus fiable, est testée jusqu'au 6 novembre. D'ici cette date, une dizaine d'arrivées de neutrinos devrait être enregistrée.

Si ce test est concluant, il sera à nouveau réalisé en avril pendant une durée d'un mois.

Voila pour les news

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bongo1981

En résumé la conférence d'Étienne Klein se décline en 3 parties :

  1. Le neutrino On explique rapidement le contexte historique de sa prédiction théorique par Wolfgang Pauli, l'invention de l'interaction faible par Enrico Fermi, et sa découverte 20 ans plus tard. On montre qu'il existe 3 types de neutrinos, chacun associé à son lepton chargé, on évoque également la possibilité que le neutrino soit sa propre anti particule (particules de Majorana), et le phénomène d'oscillation (un neutrino d'un type peut se changer en un neutrino d'un autre type, alors que le lepton chargé associé ne peut le faire).
  2. La théorie de la relativité restreinte On y explique le concept de relativité de Galilée, puis les améliorations apportées par Einstein pour expliquer certains résultats expérimentaux, et les preuves expérimentales
  3. L'expérience Opéra On y expose le but de l'expérience (qui est l'observation des oscillations mu en tau) via un faisceau de neutrinos d'énergie contrôlée). On explique rapidement comment on mesure le temps de vol des neutrinos, et surtout, on montre que c'est une mesure indirecte qui laisse la porte ouverte à un nombre conséquent d'interprétations possibles, du plus conservateur au plus extravagant :
  • erreur de mesures, de GPS, de synchronisation etc...
  • nouvelles théories incorporant ce résultat au pied de la lettre

Au final, personne ne connaît le fin mot de l'histoire, la balle est dans le camp des expérimentateurs qui vont affiner leur résultat (au CERN en utilisant des paquets plus petits), et dans les autres expériences, pour ne citer que MINOS, T2K, ANTARES...

PA
PADUBOIS

Excusez-moi, je n'ai pas compris la réponse faite en ce qui concerne les enseignements de l'expérience de Michelson et Morley.
Il me semble qu'elle montre que la vitesse de la lumière ne dépend pas de la vitesse de la source. Cela n'empêche pas la lumière de mettre plus ou moins de temps pour atteindre un observateur selon que celui-ci s'éloigne plus ou moins vite de la source.

VI
Victor

Pour te répondre rapidement sur les objets en mouvement relatifs
Non les vitesses de propagations ne varient pas la vitesse C reste constante
c'est juste les fréquences de la lumière qui varient
on appelle cela l'effet Doppler-Fizeau

avatar
Ze Venerable

PADUBOIS
Il me semble qu'elle montre que la vitesse de la lumière ne dépend pas de la vitesse de la source.

... par rapport à l'observateur.

avatar
franckpiton

PADUBOIS
Excusez-moi, je n'ai pas compris la réponse faite en ce qui concerne les enseignements de l'expérience de Michelson et Morley.
Il me semble qu'elle montre que la vitesse de la lumière ne dépend pas de la vitesse de la source. Cela n'empêche pas la lumière de mettre plus ou moins de temps pour atteindre un observateur selon que celui-ci s'éloigne plus ou moins vite de la source.

La vitesse ne varie pas mais la distance augmentant, le temps de trajet est plus long. Non !

Je viens de lire qu'il aurait refais l'expérience avec les mêmes résultats.

VI
Victor

J'entends sur ma radio F-inter que les mesures sont confirmées par des mesures nouvelles plus fines sur les faisceaux de neutrinos

avatar
bongo1981

Avec les mêmes appareils, on mesure les mêmes biais. Donc pour l'instant le phénomène n'est pas confirmé. Cela invalide juste les interprétations du types "vitesse de phase", mais cela n'élimine en rien les erreurs systématiques.

avatar
franckpiton

bongo1981
Cela invalide juste les interprétations du types "vitesse de phase"

Ce n'est pas rien au vu du nombre de critique qui se basait sur ce phénomène.

D'après toi et pour la suite, que va ton devoir tester en priorité ?

VI
Victor

bongo1981
Avec les mêmes appareils, on mesure les mêmes biais. Donc pour l'instant le phénomène n'est pas confirmé. Cela invalide juste les interprétations du types "vitesse de phase", mais cela n'élimine en rien les erreurs systématiques.

Ah Bongo! Tu aimerais bien qu'ils se soient trompés, parce que ça ne ne remettrait rien en cause

avatar
bongo1981

franckpiton
Ce n'est pas rien au vu du nombre de critique qui se basait sur ce phénomène.


D'après toi et pour la suite, que va ton devoir tester en priorité ?

Je ne connais pas les détails de l'expérience. Je pense que la meilleure confirmation est par un labo indépendant (donc MINOS ou un autre).

Victor
Ah Bongo! Tu aimerais bien qu'ils se soient trompés, parce que ça ne ne remettrait rien en cause

Ca fait 30 ans que l'on sait qu'il faut dépasser la relativité. Certaines pistes partent vers la non invariance de Lorentz à haute énergie (ce qui implique probablement la violation du théorème CPT), d'autres voient la manifestation de la gravitation quantique.

Moi, j'aimerais que l'expérience nous guide vers la bonne piste. Si tu as lu des choses sur GUT (Grand Unified Theories), tu sais qu'entre l'unification électrofaible et l'unification des interactions fortes, il y a un grand désert...
J'espère que ce n'est pas le cas, sinon on ne pourra plus faire d'expérience au delà du modèle standard.

AS
astree

une chose, entre-autre, que je ne m'explique pas: si les neutrinos ont mis 2,4ms pour parcourir 730km, si je ne me trompe pas, cela fait du 304 166 666 m/s, et non 299 799 923 m/s. Pourquoi un tel écart ?
comme dit plus bas: je dois être bête, je ne suis pas douanier!

RenaudG


LuisGonzalezMestres
Sur la question des possibles biais de l'expérience OPERA, je laisserai faire les expérimentateurs dans la situation actuelle. Il faut de toute évidence refaire des mesures avec un dispositif amélioré. Sachant que les expériences de Physique des neutrinos ont toujours été très difficiles, et qu'il y a déjà eu par le passé un certain nombre d'annonces erronées de résultats plus ou moins spectaculaires.


Le mieux est d'aller voir leur article à l'adresse https://arxiv.org/abs/1109.4897, et de cliquer sur "cited by" (colonne de droite). On y trouve un certain nombre de critiques concernant le dispositif expérimental actuel et les incertitudes qu'il pourrait avoir générées.


Luis Gonzalez-Mestres


Je ne suis pas du tout un spécialiste du domaine des neutrinos ni de la physique, mais les résultats de l'expérimentation OPERA m'ont interpellés quelque peu. En faisant qq approximations (surement trop rapides à vous de me dire) je comprends le pb de la manière suivante:
60ns sur 2,4ms donnerait une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière d'environ 7,4km/s, non ? Or pour moi les neutrinos sont insensibles à la traversée de la matière et à la gravitation ou si peu que je prends ça comme hypothèse. Donc pour un neutrinos passer du point Cern au point Gran Sasso sur Terre reviens à passer du point Cern à T dans l'espace au point Sasso à T+2,4ms dans l'espace. Or la vitesse de déplacement de la terre sur son orbite solaire est je crois de l'ordre de 30km/s. D'où un déplacement (max ?) du point Sasso entre le départ du neutrino du Cern et son arrivée à Sasso de l'ordre de 72m. Vu les angles d'inclinaison des points CERN et Sasso, la rotation terrestre cette valeur peut varier plus ou moins (plutôt moins à priori). En tout cas, de mon point de vue la similitude de l'ordre de grandeur de qq dizaines de mètres est trop coïncidente, d'où mon post. Je suppose que de tels calculs sont trop évidents pour ne pas avoir été pris en compte dans les calculs de l'équipe OPERA. Mais comme vous êtes chercheur au CNRS vous pourrez surement éclairer ma lanterne. Ensuite ce qui me parait bizarre, c'est que de mémoire on mélange difficilement le quantique (vitesse de la lumière et les neutrinos) et le newtonien (distance terrestre).
Bref, j'espère ne pas vous avoir fait perdre de temps à lire le contenu de mes interrogations.


Cordialement.

VI
Victor

Pour Astree malheureusement les mesures de vitesse supérieures à C sont fausses... ils se sont trompée dans les mesures de temps et le retard est dû à une mauvaise coordination des horloges par GPS, il y a une des références GPS retardée systématiquement par une mauvaise connexion de 20 nanosecondes

AS
astree

pour RenaudG,
je pense que vous avez mille fois raison, ou plutôt 999 fois ! Là où je ne vous rejoins pas, c'est que la distance parcourue par les neutrinos est tantôt supérieure, tantôt inférieure à la distance réelle (730 ou 732km selon les sources). Mais c'est lorsque la distance parcourue par les neutrinos est inférieure à la distance réelle que leur vitesse est "considérée" comme supraluminique.
Cela peut paraître déroutant: moins de distance = vitesse plus grande! De petits dessins valent mieux que de longs discours. J'ai retranscris sur un blog dessins et explications correspondantes:
http://pierremarandet.pagesperso-orange ... os_fr.html
Sans le savoir, j'avais eu à l’époque la même idée que vous. Je pense que vous avez raison aussi en disant qu'en inversant source et cible, les résultats devraient être différents. C'est bien entendu impossible pour OPERA, mais il se trouve que MINOS est justement dans cette configuration (voir dessins)! alors... (merci à Thomas Héricier d'avoir mis en forme ce blog)
Cordialement

RenaudG


kace
En fait, si Einstein a raison, la vitesse de la Terre ne joue pas du tout (si tant est que le référentiel est Galiléen, ce qui est "presque" le cas, j'y reviens après). En effet, dans un référentiel Galiléen, la lumière se déplace à la vitesse c, point barre (même si ce référentiel se déplace par rapport à qqch d'autres, comme le soleil par exemple. D'ailleurs, le Soleil lui même se déplace dans la Galaxie, qui elle même se déplace dans l'Univers ... Mais pour autant, la lumière se déplace toujours à c). Ce sont les expériences de Michelson : la Terre se déplace, mais que l'on regarde la lumière venant des étoiles devant ou derrière, elle va tjs à c ! D'où la théorie de la relativité restreinte, qui prend pour postulat ce principe.
L'explication n'est donc pas bonne (ou alors, Einstein a tort, mais vue l'ampleur de la différence sur les neutrinos, on l'aurait vu depuis fort longtemps avec la lumière, cf Michelson ... !).
Reste l'aspect non-Galiléen du référentiel terrestre, qui induit des différences : dans ma compréhension, les effets sont mineurs, mais les calculs fort compliqués (et je ne les maîtrise pas), et sont l'objet d'articles pour justement tenter d'expliquer les écarts. A creuser (mais à mon humble avis, sans doute pas suffisants). A suivre


En fait, mon explication était plutôt de dire que la mesure de vitesse est peut-être fausse parce que la distance considérée pouvait être fausse. Je pense que dans l'expérience les neutrinos ont été à une vitesse inférieure ou égale à la vitesse 'c' mais qu'ils ont parcourus plus que la distance qui leur a été attribuée. Les neutrinos interagissent si peu avec la terre que c'est presque comme s'ils étaient dans le vide, d'où l'idée de mesurer la distance parcourue en intégrant les positions dans l'espace et non sur Terre. Si c'est le cas, en inversant la source et la destination, on ne devrait pas retrouver les mêmes mesures. Si seule la distance terrestre compte, alors les mesures seront les mêmes dans un sens comme dans l'autre. Qu'en pensez vous ?