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Un Nobel de physique 2015 concernant la particule la plus exotique de l’univers

La dépêche est tombée peu avant midi ce 6 octobre 2015. « Les deux chercheurs Takaaki Kajita et Arthur B. McDonald ont été récompensés du prix Nobel de Physique 2015, ce mardi midi, pour avoir découvert les oscillations des neutrinos, permettant de montrer que ces particules ont une masse. ». Ces deux physiciens ne figuraient pas parmi les favoris mais le comité des sages a décidé de leur octroyer la prestigieuse distinction qui honore une fois de plus des expérimentateurs aguerris comme ce fut le cas de notre compatriote Serge Haroche récompensé pour les expériences de décohérence dont la détection nécessite un savoir-faire expérimental extrêmement fin. C’était le cas des photons appariés mesurés par Alain Aspect qui attend toujours le Nobel et c’est encore le cas pour ce Nobel 2015 qui salue une découverte très fine relevant du domaine quantique. Il fait savoir que la physique quantique est l’une des plus primée à Stockholm, sans doute en tête, avec en seconde position certainement la cosmologie mais c’est à vérifier.

Le neutrino est la particule la plus étrange de tout l’univers quantique qui décrit la matière à travers particules, processus et champs. Le neutrino intervient dans un seul type d’interaction, celle qui est désignée comme faible et qui est la plus méconnue. Cette interaction est responsable des phénomènes de radioactivité. En 1930, la désintégration bêta est l’un des types de radioactivité qui se traduit par l’émission d’un électron, comme par exemple dans la transformation d’un isotope de l’hydrogène, le tritium, en un isotope de l’hélium. Pauli a eu l’idée d’introduire le neutrino parce que les lois de conservations classique et quantique (énergie, impulsion, spin) ne sont pas respectées si l’on ne prend en considération que les deux isotopes et l’électron. Il faut ajouter une particule dont la masse serait non nulle, qui est neutre (pour ne pas transgresser la conservation de charge) et qui est censée se déplacer à la vitesse de la lumière, ce qui paraît curieux au vu de la masse non nulle qui pendant des décennies a été une hypothèse.

Mais ce n’est plus le cas puisque les oscillations du neutrino mises en évidence par les lauréats du Nobel 2015 sont compatibles avec l’existence d’une masse. Ces oscillations rendent encore plus étrange la nature du neutrino qui existe sous trois formes, chacune associée à l’un des trois leptons figurant dans le modèle standard et détectés dans les accélérateurs. Ces trois leptons sont l’électron, particule bien connue des chimistes, puis le muon et le tau. Ces trois leptons sont aussi en correspondance avec les trois familles de quark composant les hadrons, particules concernées par l’interaction forte mais aussi faible. La « force faible » transforme en effet un hadron en un autre, par exemple, un neutron en proton, ce qui implique une modification des quarks, en l’occurrence les quarks u et d.

Les oscillations ne neutrino ne sont possibles que si la masse est non nulle et cette propriété ne rentre pas dans le modèle standard si l’on se réfère aux notices disponibles. Un neutrino peut alors changer de famille. Un neutrino peut changer de saveur en oscillant, passer du type électronique au type muonique par exemple. Mais on ne peut pas mesurer la masse exacte des neutrinos avec les expériences réalisées. Seuls les écarts de masse sont accessibles à la mesure. Plus les recherches se précisent, plus le caractère vraiment étrange et énigmatique des neutrinos s’agrandit. A noter que le Nobel a récompensé un travail collectif mobilisant des centaines de physiciens, les lauréats n’étant autres que les directeurs de deux laboratoires où ont été réalisées ces expériences visant à mesurer ces insaisissables particules oscillantes qui sont matérielles mais se refusent à interagir avec « notre matière ».

D’autres énigmes persistent. Par exemple le statut du neutrino qui avec sa neutralité devrait ne pas avoir d’antiparticule. Mais le neutrino est un fermion. En conséquence, il obéit soit à l’équation de Dirac, soit à l’équation de Majorana. Dans le premier cas, la particule et l’antiparticule sont distinctes et se comportent, conformément à la symétrie CPT, comme une image et sa réflexion dans un miroir avec inversion de spin, de charge et de temps. Toutes les particules pour lesquelles la question est tranchée sont des particules de Dirac. Mais pour le neutrino, le doute persiste car il pourrait très bien être une particule de Majorana et coïncider avec sa propre antiparticule.

Le neutrino est donc la grande énigme du 21ème siècle. Je donne rendez-vous dans dix ans. Le neutrino pourrait intervenir là où on ne l’attend pas, dans la nouvelle conception de la Gravité en tant que médiateur de l’information holographique qui ordonne la disposition des masses dans l’univers. Auquel cas le statut serait accessible et le neutrino serait une particule de Majorana. Je ne connais personne qui émis cette hypothèse à part votre serviteur (Bernard Dugué, La cosmonadologie quantique, dossier paru dans la revue Cerveau science conscience N° 10 d’avril 2015). Si cette hypothèse se confirme, alors il y aura une révolution sans précédent dans toute la physique et sans doute quelques Nobel à récupérer.


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26 réactions à cet article    


  • howahkan howahkan Hotah 6 octobre 2015 16:44

    certains essayent de saisir comment la matière fonctionnerait à condition que cela cadre leurs désirs sinon c’est pas bon ,d’autres vivent.,enfin essayent .. sans ce demander comment ça fonctionne puisque ça fonctionne et que nous n’avons strictement rien du tout à y voir..ni avant, ni après.....ni même pendant....

    nous la grenouille qui vouons nous faire aussi grosse que le bœuf...connaissez la fin ? boom !!!

    car de plus comme disait lao tseu : qui ne rote ni ne pète risque l’explosion...

    et que après tout le Créateur derriere tout ça ne s’est pas fait « chier » à faire tout ça pour que on se demande :mais comment a t’ il fait tout ça...

    a un moment tout cela m’a intéressé, mais là euh !! non....
    cela dit chacun fait c" qu’il veut avec son c.l...
    comme dit Bernard RDV dans 10 ans voir 100 ...enfin un autre jours car pour aujourd’hui c’est tout.. smiley

    la on est dans la religion des hommes genre pas terrible là en ce moment,mais demain tu vas voir

    grâce au neutrinos Tout va changer.....

    ceci est mon avis sans intérêt , mais je tenais à le dire aussi..
    Pendant ce temps ceux qui bossent réellement pour nourrir et abriter les autres eux gagnent le minimum vital et encore..dormez brave gens la science veille....à son compte en banque ..

    c’est vrai que cela m’a gonflé...mai ça va deja mieux en le disant smiley

    Salutations...


    • bourrico 7 6 octobre 2015 17:23

      @howahkan Hotah

      Pendant ce temps ceux qui bossent réellement pour nourrir et abriter les autres eux gagnent le minimum vital et encore..dormez brave gens la science veille....à son compte en banque ..


      Je savais bien que derrière les discours alambiqués se cachait quelqu’un de pas plus malin que les autres, et je dis ça pour rester gentil.
      Zéro pur l’ouverture, zéro pour la réflexion, du pur discours de neuneu, du 100%AV smiley
      Je te demande même pas de réfléchir sur la connerie que t’as dite.

      Sinon l’article est sympa, tant qu’il se contente de rapporter les faits.
      Le dernier paragraphe, le fantasme publicitaire, celui ou l’auteur de tripote les tétons en espérant que ça pointe, est à mettre à la poubelle dans un grand éclat de rire.


    • howahkan howahkan Hotah 6 octobre 2015 17:51

      @bourrico 7

      si je comprends bien tu as cru que j’étais malin comme tu dis, et là tu me vois tel que je suis c’est a dire pas plus malin donc t’es content car tu t sentais petit à coté de mes grands mots qui ne veulent rien dire et en fait tu n’ oses pas le dire mais tu vois que je suis en fait moins malin que les autres pour rester gentil...

      du 100% avox ou tu te trouves avec les autres neuneus donc..c’est possible bien sur.

      bien reçu le pic...j’ai moi même piqué, donc normal...non pas B. dugué dont je trouve le fond intéressant ,meme si de sa hauteur il méprise le vulgus pecum mais c’est pas gênant je trouve ,mais j’ai piqué tous ces pseudo génies qui sont censés diriger le monde finalement tellement ils sont géniaux et qui nous mènent pour de basses raisons d’argent, des statut social et de gloire éphémère du mortel qui a peu de mourir ver un désastre totalitaire impensable...

      sauf si les neuneus et autres pas très malins comme moi et toi aussi donc puisque tu es sur avox faisons enfin quelque chose dans le sens du « BON »..

      là on rentre dans l’inconnu..
      bon je te réponds une fois, mais c’est la dernière..


    • bourrico 7 7 octobre 2015 09:40

      @howahkan Hotah

      bon je te réponds une fois, mais c’est la dernière..


      blablabla, me réponds même pas, ça m’intéresse pas.

    • sarcastelle 7 octobre 2015 22:20

      @bourrico 7


      B. Dugué annonce son futur prix Nobel, qui évidemment sera attribué collectivement à tout Agoravox, comme la fourragère à tout le régiment. Cabanel prix Nobel de physique, ce sera assez remarquable, non ?

    • sarcastelle 7 octobre 2015 22:23

      @howahkan Hotah


      Faut vraiment la virer, Belkacem ! Voyez un peu les dégâts de sa politique du latin : sapristi, on ne dit pas vulgus pecum mais vulgum pecus !!!




    • JC_Lavau JC_Lavau 6 octobre 2015 18:26

      Exotique ? Exotique ? Est-ce qu’un neutrino a une gueule d’exotique ?


      • riemann66 6 octobre 2015 20:40

        Je ne sais pas si c’est en liaison étroite avec votre article mais je ne peux m’empêcher d’apporter le commentaire suivant. Tant pis si je me fais taper dessus. Lisant l’ouvrage d’Edward Frenkel, « Amour et Maths », où il est question de Grande théorie d’unification, d’Algèbres de Lie, du « Programme de Langlands » et autre belles choses assez incompréhensibles, j’ai relevé ce passage (page 250) :

        « A ce stade, il est important de noter que les particules élémentaires se partagent en deux classes : les fermions, comme les électrons, les protons, les neutrons, le neutrino et les quarks, qui constituent la matière, et les bosons, comme les photons ou la discrète particule de Higgs, [..], qui transportent les forces. »

        Tout ceci me fai penser aux travaux de Léon Brillouin. Si l’on en croit cette source (http://jeanzin.fr/ecorevo/sciences/entropie.htm]), « En 1950, Léon Brillouin avait calculé le coût énergétique minimum de toute information, selon le principe de Gabor (No free lunch) qu’on n’a rien pour rien, même pas une observation ! C’est ce qui permet de déterminer « l’efficience d’une expérience, par le rapport entre l’information acquise sur le coût entropique ». »

        De même « Lorsque Planck a découvert les quanta, il cherchait à relier entropie et énergie, à fonder l’entropie sur une propriété physique, l’interaction de la matière avec le rayonnement, et pas du tout à rendre compte du caractère discontinu de l’énergie qu’il a admis assez tardivement. On peut dire que la physique quantique finira par lui donner raison en identifiant le mécanisme de base de la perte d’information avec le phénomène de décohérence. »

        En gros, j’aurais envie de dire que les fermions sont la matière et les bosons les forces, c’est-à-dire - avec Albert Einstein - la déformation de l’espace qui courbe les trajectoires de la matière. Les fermions c’est l’énergie, les bosons l’information. Selon Brillouin la variation d’entropie est reliée à la variation du l’information, à son logarithme en fait, ∆S = -log(∆I). Les deux faces d’une médaille. Dans une situation idéale, toute variation d’entropie est compensée par une variation d’information.

        Je trouve que tout ceci s’assemble si bien qu’on pourrait se passer de parler de fermions ou de bosons, simple béquilles dans l’histoire des découvertes, et se concentrer sur cette belle relation entre l’énergie et l’information par le biais de son logarithme. Partager l’énergie la divise, partager l’information la multiplie.

        Bon, je disais ça comme ça. Ne m’en voulez pas.


        • amiaplacidus amiaplacidus 6 octobre 2015 21:58

          La particule « la plus exotique de l’univers » ? Elle vient d’où ? D’un autre univers ?

          Il ne faudrait peut-être pas trop tordre le sens des mots !


          • franc 7 octobre 2015 03:35

            remarque une particule ayant une masse non nulle comme le neutrino et qui se déplace à la vitesse de la lumière contredit un axiome fondamental de la relativité comme quoi aucune particule d e la matière ne peut atteindre la vitesse de la matière car dans ce cas dans la relation d e transformation de Lorentz le dénominateur tendrait vers zéro et la masse tendrait vers l’infini . 


            • Gollum Gollum 7 octobre 2015 09:06

              @franc

              Ah ben je me faisais la même réflexion figurez-vous..

              Y a pas quelque chose qui cloche en effet ?

            • Gollum Gollum 7 octobre 2015 09:07

              Il s’agit de vitesse de la lumière et non matière tout le monde aura corrigé mais ç’est mieux en le disant… smiley


            • franc 7 octobre 2015 16:32

              @Gollum

              la lumière est faite de photons qui ont une masse nulle d’après la théorie d’Einstein.

              -

              je pense que le photon a quand m^me une masse (m^me si elle serait infinitésimale imperceptible actuellement pour l’homme) puisqu’il contient une certaine quantité d’énergie non nulle,le quantum d’énergie E=hu et d’après la relation fondamentale de l’équivalence entre l’énergie et la matière E=mc2 ,on a

              -

              mc2=hu non nul et donc m=hu/mc2 non nul

              il y a des contradiction aussi bien dans la théorie de la relativité que dans la théorie quantique

              _

              ces deux théories sont incomplètes et imparfaites


            • Gollum Gollum 7 octobre 2015 17:20

              @franc

              Sur Wiki je cite : Le photon est une particule de spin égal à 1, c’est donc un boson5, et sa masse est nulle.

              Votre raisonnement me semble biaisé. Ce n’est pas parce qu’une masse peut-être convertie en énergie qu’une énergie doit obligatoirement avoir une masse
              Donc le photon peut être une énergie sans masse.

              Par contre le neutrino étant déclaré avec masse, même si infinitésimale, devrait avoir une masse quasi infinie si se déplaçant à la vitesse de la lumière. A moins que l’on déclare que sa masse est infinitésimale à la vitesse de la lumière, ce qui la rendrait encore plus infinitésimale à vitesse lente, mais un infinitésimal qui tendrait vers zéro..

              Bon, m’enfin dans le fond, je m’en fous. smiley

            • franc 8 octobre 2015 01:42

              @Gollum

              je sais bien et j’ ai bien dit que le photon a un e masse nulle dans la théorie actuelle .

              Sauf que le calcul mathématique est implacable qu’on ne peut biaiser à sa guise ,ou bien on l’accepte ou bien on ne l’accepte pas ,et si on rejette ses résultats on rejette aussi la science et le déterminisme scientifique et du m^me coup la prédictibilité scientifique ;

              -

              la théorie quantique actuelle émet deux axiomes qui s’avèrent contradictoire avec le calcul mathématique ,d’un côté l’axiome que la masse du photon est nulle et de l’autre le principe universel de l’équivalence entre la matière et l’énergie avec la célèbre formule E=mc2 et aussi l’axiome de l’équivalence entre une particule et une onde en ce qu’à chaque particule est associée une onde d’énergie E= hu,,h étant la constante de planck et u la fréquence de l’onde

              -

              d’après la théorie actuelle la lumière est considérée à la fois comme un phénomène ondulatoire mais aussi en m^me temps de nature corpusculaire .

              Il faut rappeler que c’est Einstein qui a émis l’hypothèse de la nature corpusculaire de la lumière composée de corpuscules appelées photon ,et c’est avec cette nature corpusculaire que Einstein a expliqué le phénomène photoélectrique et par lequel il a obtenu le Prix Nobel (et non pas avec la théorie d e la relativité ).le phénomène photoélectrique s’explique par le fait que les photons en tant que corpuscules en frappant sur un atome enlèvent et font t échapper les électrons .

              -

              Si le photon est une corpuscule ayant une masse nulle m=0 d’son énergie équivalente d’après la formule E= mc2 =0c2=0 est nulle

              or le photon est aussi une onde avec une fréquence u non nulle et donc a une énergie égale à hu non nulle d’après la formule E=hu

              -

              Il y a donc contradiction ,d’un côté avec la formule E=mc2 l’énergie du photon est nulle et avec la formule E=hu l’énergie du photon n’ est pas nulle

              -

              il ya contradiction dans la théorie actuelle entre le principe que le photon est de masse nulle et le principe de l’équivalence universelle entre la masse et l’énergie

              -

              Pour lever cette contradiction il faut ,soit considérer que le photon ayant une fréquence et donc une énergie non nulle n’ a pas une masse nulle ,soit rejeter le principe de l’équivalence universelle entre la matière et l’énergie. Une nouvelle théorie quantique plus complète et moins imparfaite doit lever cette contradiction et trancher sur ce choix entre les deux principes axiomatiques contradictoires 

              -

               il faut soit émettre l’hypothèse comme quoi le photon possède quand m^me une certaine masse infinitésimale qui est négligeable et considéré comme nulle dans la pratique et dans l’état actuel de la science ; 

              soit émettre l’hypothèse qu’il ya deux sortes d’énergies ou deux sortes d’ondes de nature différente ,une nature ondulatoire qui peut se transformer en une nature corpusculaire ayant une masse ,et une nature ondulatoire qui ne peut posséder une nature corpusculaire ayant une masse,une nature ondulatoire pure avec une énergie pure qui ne peut être équivalente àde la matière ayant une masse.

              On peut aussi considérer la différence entre ces deux sortes d’énergie ondulatoire en disant que que l’une possède une énergie cinétique et l’autre non

              En effet si une onde peut être assimilée à un corpuscule ayant une masse m son énergie cinétique est égale à 1/2 mv2

              l’autre onde qui est énergie pure et non corpusculaire n’ayant pas de masse ne possède pas d’énergie cinétique -

              On peut donc donner les définitions suivante des deux sortes d’ondes : 

              une onde corpusculaire possède une énergie cinétique

              une onde non corpusculaire ne possède pas d’énergie cinétique

              -

              en conséquence il ya deux sortes d’énergies de nature différentes ,une énergie pure qui ne peut être assimilé à une énergie cinétique et une énergie qui peut être assimilée à une énergie cinétique 

              -

              mais c’est quand m^me difficile de concevoir deux natures d’énergie différentes ou deux sortes d’ondes de nature différente et de plus cela va dans le sens contraire de l’évolution naturelle de la science vers la complétude d’une théorie du tout qui unifie les notions de force plutôt qui les divisent ,,l’ unification de toutes les force en une seule sorte de force et donc une seule sorte d’énergie.


            • Gollum Gollum 8 octobre 2015 10:27

              @franc

              Merci pour cette réponse. J’avoue mon incompétence dans ces domaines. Et mon relatif désintérêt.

              Mais je serai assez pour dissocier l’énergie de la masse. De façon purement intuitive. J’aurai aussi une tendance forte à associer énergie et information, l’un n’allant pas sans l’autre…

              Je verrai bien aussi la matière et la masse qui va avec, sans énergie, sauf quand cette matière est structurée, c’est à dire porteuse d’information… Toute matière visible est toujours structurée et donc porteuse d’information et donc d’énergie. Cela suppose une matière invisible, non structurée, sans information, un quasi néant.. L’influence de Plotin se fait sentir.. smiley

              Bon je délire à voix haute ici… smiley Réflexions plus philosophiques que scientifiques..  smiley

            • franc 8 octobre 2015 11:14

              @Gollum

              votre intuition n’est pas délirante ,elle a une part de vérité

              -

              pour être plus précis une matière structurée qui émet une information pourrait être assimilée non pas à de l’énergie mais à une variation d’énergie pouvant être décrite par une structure mathématique


            • JC_Lavau JC_Lavau 9 octobre 2015 08:04

              @franc. Bin mon p’tit franc, t’as tout faux. Il est vrai que tu n’es pas physicien du tout.


            • fred.foyn Le p’tit Charles 7 octobre 2015 08:54

              l’homme veut se prendre pour dieu et cherche par tous ses moyens à comprendre l’incompréhensible...Le résultat qui s’étale devant nos yeux devrait lui apporter plus de sagesse...ben non il insiste dans son « EGO » démesuré à croire au père Noêl...seul ce jour là il est capable de chanter un « QUANTIQUE » 


              • bourrico 7 7 octobre 2015 09:46

                Comme je ’lai déjà dit, l’article est pas mal jusqu’au passage ou l’auteur bascule dans son fantasme tout en faisant sa pub.


                Le dernier paragraphe de ce qui est donc au final un prospectus publicitaire, est donc à balancer à la benne dans un grand éclat de rire.

                Ah, je sais, c’est la passage ou j’ai dit que t’avais les tétons qui pointent qui t’a pas plus mas grosse Dugué c’est ça ?
                J’ai touché un point sensible ? Tu portes des soutiens gorge ? smiley

                Allez mon gros homme sandwich, rendez vous au prochain encart publcitaire. smiley



                • chantecler chantecler 7 octobre 2015 13:12

                  Le neutrino aurait une masse ?
                  Ben oui , comme l’électron .
                  Mais une masse infinitésimale .

                  Sauf que c’est la particule la plus émise et la plus répandue dans l’univers .
                  En attendant les neutrinos nous traversent sans qu’ « en nous touchant l’une ça fasse bouger l’autre » .

                  La suite au prochain numéro .
                  ( sauf erreur il ne faut pas compter sur les neutrinos pour chauffer nos maisons) .

                  N.B : d’anciens physiciens faisaient de l’humour avec « la bombe à neutrinos »
                  nous ne sommes pas près de la voir éclater dans nos chaumières puisque les neutrinos sont aussi offensifs que les rayons lumineux.

                  Par contre pour boucher les équations de la physique quantique , ils sont irremplaçables .

                  Merci B.D.


                  • soi même 7 octobre 2015 13:38

                    ( ces particules ont une masse. ) gare au court jus d’intérêt lobbylistique , Nanars c’est pour quand ton soleil noir ?


                    • Rmanal 7 octobre 2015 16:40

                      Dommage que ca parte en sucette à la fin.
                      La découverte de ce début de siècle reste le boson de Higgs, qui vient confirmer le modèle standard, et beaucoup moins le neutrino connu depuis plus de 50 ans. Ce qui est intéressant c’est qu’il a une masse, ce que ne prédit pas le modèle standard.


                      • Zip_N Zip_N 8 octobre 2015 12:45

                        « Le neutrino pourrait intervenir là où on ne l’attend pas, dans la nouvelle conception de la Gravité en tant que médiateur de l’information holographique qui ordonne la disposition des masses dans l’univers »

                        Cette vulgarisation holographique me fait penser à une anamorphose ou une seule direction permet de disposer de la configuration de la vraie forme et de son sens que l’on peut pas distinguer de la même manière à l’endroit ou a l’envers ou en rotation comme une ue traditionnelle dans une même echelle de l’espace.

                        Trouver la réponse à ce problème infiniment petit est une chose, comment et ou le placer ? pour quel modèle « cartographique » infiniment grand ? c’ est toute l’ histoire du pourquoi.


                        • Zip_N Zip_N 8 octobre 2015 13:05

                          Avec pourquoi et comment, on explique un temps sans vie, si on ajoute le qui, le temps du quand apparait.


                          • Zip_N Zip_N 8 octobre 2015 13:10

                            Le pourquoi c’est la matière venant du passé et le comment c’est le mouvement provenant du futur.

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