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e
Les neutrinos :Les neutrinos :
ee
des particules "élémentaires " ?des particules "élémentaires " ?
Lionel ChaussardUniversité Claude Bernard
Institut de Physique Nucléaire de Lyon
e
Un monde sans neutrino
L'apparition des neutrinos
Un monde plein de neutrinos
Sacréprogramme !
Conclusion : Big Bang et Apocalypse ...Conclusion : Big Bang et Apocalypse ...
Les neutrinos :Les neutrinos :
des particules "élémentaires " ?des particules "élémentaires " ?
La disparition des neutrinos
Un monde sans neutrino,un monde presque parfait ...
" Fiat Lux "( Dieu, lorsqu'Il créa le photon )
" Three quarks for muster Mark, hinder the sky. Seven for the toff lords, eating hills of scone. "
( James Joyce, dans Finnegans Wake )
" atome : (a : privatif ; racine grecque : couper)
objet insécable, qu'on ne peut couper, casser. "( Edmond Wells, Encyclopédie
du savoir relatif et absolu )
" Guy Lux "( TF1, en créant InterVilles… )
La mécanique...
… "simple" histoire de masse(et de gravitons)
… céleste ...
… des ressorts, pendules et autres gyroscopes...
… relativiste ...
La mécaniquedu yoyo ...
La chimie ...
L'électricité ...
La lumière …
… "simple" histoire de charge électrique
(et de photons)
La physiqueatomique ...
La physique nucléaire et des particules ...
… "simple" histoirede couleur des quarks
(et des gluons)
… avec les centrales et autres applications civiles ...
… les bombes etautres missiles ...
Au secours !
Un monde presque parfait :
u c td s b
6 quarks, en trois familles ...(m non nulle, charge non nulle, spin 1/2)
… 3 leptons chargés ...(m non nulle, charge -1, spin 1/2)
e- - -
… des bosons pour véhiculer l'information :
graviton, photon, gluons
… leurs antiparticules ( u, e+, …) ...Le Coccillon,c'est du béton !
L'apparition des neutrinos :
" Who ordered that ? "( Rabbi )
" J'ai fait une chose horrible :J'ai postulé une particule
qu'on ne peut pas détecter ! "( Pauli )
" neutrino : petit neutre ...."( Edmond Wells, Encyclopédie
du savoir relatif et absolu )
Attention,ça va être magique !
Le problème de la désintégration
p
n p + e- ?Le spectre de l'électron est continu.
L'énergie, l'impulsion et le spinne seraient pas conservés ?????
e-
Henri Becquerel(1896)
Pierre etMarie Curie(1902)
James Chadwick(1914)
Rutherford(1899)
Gai Luron(1975)
La solution miracle de Pauli :
Wolfgan Pauli invente le neutrino
en 1930.
p
e-
n p + e- + ""
… un objet de masse très faible(voire nulle)de charge électrique nullede spin 1/2.
Heu… C'est un peu
facile, non ?
Enrico Fermipose les bases de la théorieen 1934.
L'apparition de nouveaux bosons :
u
dd
u
ud
W-e-
e
{n }p
F. Reines et et C. Cowandétectent le neutrino électroniqueen 1956.
Gai Luronpique un p'tit
roupillon en 1980
Une interaction vraiment faible :
interaction des neutrinos avec la matière(Asimov : une particule fantôme , le neutrino)
Durée de vie du neutron :12.8 minutes
Temps de réaction 12.8 minutesParcours du ν : 2.3 1013 cm
(distance Terre-Mars)Taille du proton : 10-8 atome H
Il faut 23 000 000 000 000 000 km d’eau pour absorber un ν
~ 1000 années lumière
n p e- νe νe p e+ n
23 millions de milliards
de kilomètres...
Des détecteurs de dizaines de milliers de tonnes :
SuperKamiokande ( le plus beau ! )
Hé ! J'saispas nager !
Des détecteurs de dizaines de milliers de tonnes :
2400m
300 m300 mactifs
câble optiquesous-marin~ 40km
boîtier de jonction
câbles de lecturecâbles de lecture
Stationde surface
ancre
électroniqueélectronique
~ 60 m~ 60 m
hydrophone
module optique
~100 m
flotteur
Antares ...
… ( le plus fou ? )
Hé, Ho !!Vous avez
penséaux petitspoissons ?
Un monde (presque ?) parfait :
Quarksb
TROIS “FAMILLES”
Leptons -
-
e
e-
sc
du t
QUATRE “INTERACTIONS”
- gravitationelle : G- électromagnétique : - forte : g- faible : W+ , W- , Z°
Moi, j'suis en interaction
ultra-faible ...
Un monde plein de neutrinos :
" La physique du neutrino est principalement l'art d’apprendre beaucoup de choses
en regardant rien " (H. Harari)
On aura tout vu dans cette conf'!
neutrino(vue de face)
neutrino(vue de côté)
(photos extraites de l'Encyclopédiedu savoir relatif et absolu, Edmond Wells)
Un monde plein de neutrinos :
Les neutrinos solaires :
- e
- sur Terre, environ 40 milliards / cm2 / sec - queqlues Mega-eV
Les neutrinos du Big-Bang :
- les trois sortes de neutrinos- environ 330 / cm3
(soit un milliard de fois plus que de protons)
- environ 0,0004 eV
Les neutrinosde la radiactovitéterrestre
Les neutrinosdes centralesnucléaires
- eLes neutrinos
atmosphériques- e et
… quand tudescendras du ciel ...
Un monde plein de neutrinos :
Chaque seconde, nous recevons :
- 400 000 milliards de neutrinos solaires- environ 50 milliards de neutrinos de la radioactivité naturelle- entre 10 et 100 milliards de neutrinos des centrales
Chaque jour, notre corps émet 340 millions de neutrinos(20 mg de potassium 40)
Tout ça ???
Un monde plein de neutrinos :
Si on reçoit un neutrino d'environ 30 Giga-eV, cela correspond à environ 0,03 Joulessoit le dixième d'un éternuement...
Un neutrino ?Où donc ?
neutrinos du Soleil : quelques Mev (1 GeV = 1000 MeV)
neutrinos du Big-Bang : 0.0004 eV(un éternuement est un million de milliards fois plus puissant)
Ah oui…Ici...
La disparition des neutrinos :
"La naissance est apparente, sa disparition est apparente l'hétérogénéité de sa durée
est apparente." ( Anguttara Nikaya
Le Livre des Discours Graduels )
C'est beau,on dirait presque
un poème
" Anguttara Nikaya : quatrième division du Sutta Pitaka,elle-même seconde division du Tipitaka,
ensemble de textes qui fondent la doctrine de l'Ecole Boudhiste Theravada. "
( Edmond Wells, Encyclopédie du savoir relatif et absolu )
Le problème de la charge électrique :
Les neutrinos sont les seulesparticules de matière neutres.
?Ettore
Majorana( OUI ! ) Paul
Dirac( NON ! )
… la clef du combat matière - antimatière ?
Pile, oui,
face, non ...
Le problème de l'hélicité :
Les neutrinos seraient les seulesparticules de matière à êtretoujours " gauchères " ? Lee et Yang
Mme Wu
… ils ne se reflètent pasdans les miroirs ...
Que les gaucherslèvent le
bras ( droit ) !
Le problème de la masse :
Les neutrinos seraient les seulesparticules de matière à avoir
une masse nulle ?
eOh bin
ça s'complique !Moi j'vais m'coucher.
… et si leur masse était non nulle ?
La disparition des neutrinos :
Rayons cosmiquesisotropes
On " perd " 50% des e solaires,et aussi les atmosphériques !
détecteur
neutrinos venantd'en-dessous
neutrinos venantd'au-dessus
ce qu'on devrait voir
ce qu'on voit
Il en manque !
C'était une blague,j'reviens...
L'oscillation des neutrinos :
Un se transforme en
puis redevient , puis , …avec parfois une pincée de e !
Bruno Pontecorvo(1957)
mélange de et de
Ca y est, je pers
la boule !
L'oscillation des neutrinos :
KAMLAND :
étudier l'oscillation des neutrinosélectroniquesdes centralesnucléaires pourrésoudre le mystèredes neutrinos solaires
Aux antipodes,y z'ont des
antineutrinos ???
L'oscillation des neutrinos :
P() ~ sin2( m2 * L/E )
différence de masse des neutrinos
732 km !J'en peux plus !
L'oscillation des neutrinos :
… un réseau mondial de neutrinos ...
" Very Long Base Lines " ...
Tchou, tchou !
e
Conclusion : Big Bang ...Conclusion : Big Bang ...
" Au commencement, Dieu créa le ciel et la terre. " Genèse, chapître I, verset I
" … mais qu'a-t-Il bien pu faire de l'antimatière ? " ( Edmond Wells, Encyclopédie du savoir relatif et absolu )
Heu …Etrennes
ou anti-étrennes?
e
… et Apocalypse.… et Apocalypse.
" Je suis l'Alpha et l'Oméga, le Premier et le Dernier, le Principe et la Fin. " Apocalypse, chapître XXII, verset XIII
" Notre Univers est en expansion, euh non, en contraction …
Flûte ! J'en sais rien, moi ! " ( Edmond Wells, Encyclopédie
du savoir relatif et absolu )
Allez… Bonne annéequand même !
e
Un grand merci,Un grand merci,
- à Dieu, pour le monde qu'Il a créé,
- à Bernard Werber, pour Edmond Wells qu'il a créé,
- à Gotlib, pour les dessins qu'il a créés,
- à Didier Verkindt, pour le site qu'il a créé, ( http://wwwlapp.in2p3.fr/neutrinos/neut.html )
- à Yves Déclais et Stavros Katsanevas, pour les idées et photos que je leur ai empruntées ...
