La parution de l’article de JON CARTWRIGHT sur LA RECHERCHE de novembre (« ALA POURSUITE DES NEUTRINOS STERILES ) a suscité mon désir de vous remettre à jour l’actualité des études sur les neutrinos .Comme d’habitude je vais vous les présenter sous la forme de dialogues ET EN PLUSIEURS BLOGS
-« J’aimerais bien PAPY qu’avant de démarrer ton étude des articles de cet auteur ou d’autres , tu puisses me rappeler brièvement , en quelques lignes , l’état des connaissances expérimentales sur les neutrinos
-«En quelques lignes je ne crois pas PIERRE ! Je te rassure quand même : les manips ont confirmé la prédiction théorique par PAULI en 1930 de l’existence de ce type de particule mais la confirmation directe est arrivée bien plus tard ….. Ce n’est qu’en 1956 que Clyde Cowan, Frederick Reines, F. B. Harrison, H. W. Kruse, and A. D. McGuire ont publié la manip de confirmation qui n a d ailleurs été récompensée du prix Nobel qu’en 1995 !
-« Pourquoi ce fut si difficile et comment s’y sont-ils pris ????
-«D’abord il a fallu découvrir le neutron(Chadwick) et ensuite que l’on sache par la théorie de Fermi que ce dernier se « déglinguait » en proton + électron + quelque chose en bien plus petit !!! … ET suivant l’équation :nᵒ → p+ + e− + ν(є )…….Mais le spectre étant large on ne savait pas trop ce qui partait avec les 3 produits et il a fallu attendre la manip Cowan–Reines sur les réacteurs nucléaires de recherches pour être vraiment surs …Et d’ailleurs , là on est tombé sur les antineutrinos suivant la réaction : ν(є) + p+ >n◦ + e + ….Et ensuite compte tenu de l’ annihilation du positron et de la capture neutron et du gamma engendré on sait tout reconstituer !
-« Y a-t-il encore des gens qui doutent de son existence ?
-« Bien sûr ! Et qui fréquentent ce site !Mais je suis très tolérant et laisse s’exprimer tous ceux qui croient en DIEU/ALLAH/BOUDDAH /RIEN DU TOUT / ETC et ne croient même que dans leur petite physique ou métaphysique personnelle…… Revenons plutôt si tu veux à la cause de cette difficulté de caractériser exactement ce qu’ est un neutrino .D ‘abord ,ils ne faisaient pas partie du modèle Standard original et quand les « académistes –puristes » ont bien voulu les accepter , ce fut pour leur attribuer 3 modes d’existence possibles correspondants à l’électron , au muon et au tau …..Cela pouvait constituer un fil conducteur pour les physiciens expérimentateurs et monter la bonne manip pour en mesurer les masses …….Et alors, on s’est aperçu qu’ ils sont ce qu’ on pourrait qualifier des « particules- caméléons ». Quand ils voyagent ils se transforment tout comme un sprinter qui après 100 mètres se changerait en coureur de demi-fond puis même en marathonien !! ! Mais s’il n y a aucune interaction ils modifient ainsi leur masse car la somme initiale de l’énergie de masse E(ᵐ) et de l’énergie cinétique Eᶜ = 1/2mv² doit rester constante !…….
-« C’est ça , le phénomène appelé « oscillation » ou « changement de saveur » ?
-« Oui ! On a mis longtemps a comprendre pourquoi elle se produisait : chaque neutrino est en fait un mélange de 3 états de masse qui se propagent chacun de façon différente !
-« Comment le mettre en évidence ?
-« Ca n’a pas été facile !Car ,comme ils ne paraissaient être sensibles qu’ à la force nucléaire faible leur section efficace de capture par interaction est très faible puisque c’est une force à très courte portée. Mais elle augmente avec l’énergie cinétique du neutrino …Donc .il a fallu du temps pour imaginer puis mettre en œuvre les détecteurs « optimaux » pour chaque type de neutrinos ……Mais c’est seulement à partir de ce moment-là que les « académistes puristes » ont bien voulu accepter l’idée qu’ ils devaient présenter une masse ….
-« Mais je ne comprends pas PAPY pourquoi on ne les a pas alors caractérisé par les effets que la gravité doit leur faire subir ….
-« Voilà bien une remarque de ces gens du type « y a qu’à » ou du type « faut qu’ on » PIERRE …Dans cette mesure expérimentale il faut déjà connaitre la précision atteinte du champ de gravitation exercé sur une masse m exercée sur le lieu xyz .Or la difficulté n’est pas mince ! Récemment a été remesurée la masse de la particule la plus petite détectable , l’électron …..C’est Klaus Blaum, directeur de l'Institut Max Planck de physique nucléaire à Heidelberg dont l’une de ses équipes a réalisé la mesure la plus pointue de la masse de l’électron jamais effectuée……On ne l’a pas pesé immobile sur une ROBERVAL , bien sûr ! Cela équivalait à détecter le poids supplémentaire d’un moustique à bord d’un airbus A380 ! Les scientifiques ont utilisé un dispositif appelé piège de Penning. Un tel piège, une cellule à résonance cyclotronique ionique, permet de stocker des particules chargées, grâce à la combinaison d'un champ magnétique et d'un champ électrique. Grâce à cela, les physiciens ont pu mesurer la masse d’un électron unique lié à un ion de carbone 12 de référence de masse atomique connue. Quoiqu’ il en soit , tu te doutes que la faiblesse de ces masses de neutrinos est si grande qu’on ne peut accéder qu’ a des mesures indirectes qui ne donnent que les valeurs des différences entre les carrés des masses du premier et du deuxieme état Δm²(12) et les carrés des masses du deuxième et troisième état Δm²(23)
-« Et tout ceci nous donne-t-il à la fin des valeurs de masses ?
-« Oui ,elles sont de l’ordre du millionième de la masse au repos de l’électron , c’est à dire 5 ,48579909067 10 puissance -13 unité de masse atomique !
A suivre