Sympa ce "petit" cours accéléré de physique Je me pose une question depuis l'expérience récente des neutrinos plus rapides que la lumière. J'avais vu, il y a une dizaine d'année, un documentaire sur ce que tu appelles un télescope à neutrinos (je ne crois pas que c'était celui de Toulon, celui ci était dans une montagne) dont l'objectif était de réussir à détecter ne serais-ce qu'un neutrinos pour en prouver l'existence. Est-ce qu'on a fait tant de progrès que ça dans le domaine des neutrinos ces dernières années, au point qu'on arrive à en émettre et à les chronométrer ?

@nknico: En fait, oui, on associe la notion de spin à celle d'un moment cinétique, correspondant à la rotation d'une particule sur elle-même (et d'un autre côté on parle de moment cinétique orbital pour désigner la rotation d'une particule autour d'une autre particule). Comme il y a deux sens de rotation, on obtient donc deux valeurs possibles de signe opposé mais de même valeur absolue. Mais comme je l'ai dit, ça revient à représenter une particule comme une boule, ce qui n'est pas le cas: c'est juste une analogie avec le monde macroscopique.

Sinon, oui, tu évoques la fameuse expérience du Chat de Schrödinger, symptomatique des problèmes de retranscrire cette notion de superposition d'états à un système macroscopique.

Je ne sais pas si la plupart d'entre vous ont joué à Portal 2, mais les développeurs ont fait un petit délire: on voit plein d'inscriptions sur certains murs faisant référence aux équations de la mécanique quantique et au chat de Schrödinger. ^^



Hmm, je n'ai pas l'expérience en tête. Dix ans? Dans ce cas, tu parles peut-être de la mise en évidence expérimentale du neutrino tau. Comme je l'ai dit, il y a trois familles de leptons:
- l'électron, auquel on associe le neutrino électronique;
- le muon, auquel on associe le neutrino mu;
- le tau, auquel on associe le neutrino tau.

Les neutrinos ont donc trois "saveurs" différentes.

Cette notion de neutrino a été introduite par le physicien Pauli vers les années 30 pour sauver le principe de conservation de l'énergie et de l'impulsion dans la réaction de désintégration radioactive. C'est vers les années 50 qu'on a détecté expérimentalement le neutrino électronique. Puis quelques décennies plus tard on a pu détecter le neutrino muonique, et ensuite au début des années 2000 le neutrino tauique. Ces neutrinos n'ont aucune charge, et sont uniquement sensibles à l'interaction faible (bon, aussi à l'interaction gravitationnelle vu qu'ils ont quand même une masse, mais une masse infime, c'est vraiment négligeable).

Les neutrinos, on a encore beaucoup de choses à découvrir d'eux. Ces neutrinos posent certains problèmes en violant certaines symétries de la nature comme la symétrie de charge ou de parité dans l'espace. Les neutrinos sont les particules les plus abondantes de l'univers (dans l'état actuel de nos connaissances en particules). Un des gros problèmes des neutrinos, c'est qu'ils interagissent très, très peu avec la matière: la probabilité d'interaction entre le neutrino et une autre particule est très faible, on dit dans le jargon du physicien qu'ils ont une très faible "section efficace". Ainsi, les neutrinos peuvent facilement traverser la planète sans interagir une seule fois.

Du coup, on ne détecte les neutrinos que de façon indirecte, en détectant les particules crées lors de l'interaction entre le neutrino et la matière. Dans le cas de l'expérience Antares, on cherche à détecter des neutrinos muoniques d'origine astrophysiques. Pour cela, on cherche à détecter les neutrinos qui traversent tout le diamètre de la planète (ce qui permet d'isoler du mieux possible ces neutrinos d'autres particules "parasites" pouvant interagir avec le détecteur, pour réduire le "bruit de fond", mais même comme ça ce bruit n'est pas négligeable). On détecte indirectement ces neutrinos muoniques en détectant les muons produits par l'interaction entre le neutrino et les protons de la croûte terrestre sous le détecteur au fond des eaux. Ce muon produit va plus vite que la lumière dans l'eau (oui, la vitesse de la lumière diminue dans la matière, la relativité dit que c'est dans le vide que sa vitesse est une valeur limite), de sorte qu'il se produit une sorte de "flash" lumineux bleu qui est récolté et amplifié par les photomultiplicateurs, dans un grand volume d'eau (l'eau qui permet un peu d'isoler le flux de particules parasites venant de l'atmosphère). Ce flash, c'est ce qu'on appelle l'effet Cherenkov, c'est un peu l'équivalent du bang supersonique, en remplaçant l'onde sonore par l'onde électromagnétique et le bang supersonique par ce flash lumineux bleu (c'est cet effet qui explique la couleur bleue de l'eau des cuves radioactives dans le coeur d'un réacteur nucléaire).
Du coup, en détectant cette "lumière Cherenkov", on détecte le muon produit ainsi que sa trajectoire, et par extension on détecte le neutrino et sa trajectoire. Mais dans la pratique, les choses sont plus compliquées, comme je l'ai dit à cause du bruit de fond causé par d'autres particules parasites, le détecteur peut très bien détecter des muons ayant une autre provenance.


Ce qu'on a découvert aussi avec les neutrinos, c'est qu'ils "oscillent", c'est-à-dire qu'ils sont capables de changer de "saveur" (par exemple, un neutrino électronique devient un neutrino muonique), et mathématiquement on a établi que cette oscillation de neutrinos n'était possible que si ceux-ci avaient une masse (contrairement au Modèle Standard stipulant que les neutrinos ont une masse nulle). L'expérience OPERA avait à l'origine pour but d'étudier l'oscillation d'un neutrino muonique en neutrino tau, donc leur but n'était pas du tout de mesurer sa vitesse et de montrer qu'elle était supérieure à celle de la lumière dans le vide, c'était une surprise imprévue, qui fait toujours l'objet de beaucoup de prudence et de discussions dans la communauté scientifique.

Donc oui, on a appris des choses sur le neutrino, on a fait des progrès, mais il y a encore beaucoup à faire: ces neutrinos restent assez mystérieux. De vraies particules autistes et asociales si tu veux du fait qu'elles n'interagissent presque pas avec l'environnement.
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"Quand le sage montre la Lune, l'idiot regarde le doigt." Proverbe chinois

Mignon :


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Dans la vie, il y a 3 catégorie des personnes : ceux qui savent compter et ceux qui ne savent pas compter. (Anonyme)

College Humor a toujours des bonnes idées.

Qu'on vienne pas nous dire après que les jeux vidéo sont un loisir pour idiot : on a un excellent linguiste en la personne de MTF, un excellent physicien en celle de Rudolf, il nous manque plus qu'un économiste !

Blague à part, je trouve ces sujets passionnants, notamment quand ils touchent à ma seconde passion qui est l'astronomie. Je n'ai pas la prétention de bien comprendre les phénomènes physiques complexes, particulièrement quand ça commence à toucher à la physique quantique, mais ça me fascine tout de même.

Rudolf, tu devrais venir un peu sur Webastro, ce serait sans doute intéressant d'y lire tes contributions. Je déplore d'ailleurs les soucis que tu rencontres dans ton Master et te souhaite bon courage pour la suite...

Non, on parle de vraies sciences ici u_u

Je t'avouerai que j'ai lu en diagonale ton pavet parce que je connais pas tout
En fait tu fais un peu de chimie aussi du coup.


J'avais lu 2-3 papiers recemment vu que je m'interesse à l'astro, le spin à l'époque je crois qu'ils commencaient à en parler, mais y'a plein de nouveaux termes et subdivisions de l'atome que je connaissais pas du tout. Dingue ça comme t'es vite largué (la fac c'est loin).

Le masters c'est quoi en fait ? maitrise ? dess dea ? je croyais que tu faisais une thèse moi.

Pour la physique quantique, pour moi ça reste vraiment un truc monté à l'arrache pour justifier le fait qu'on sache jamais trop ce qui va se passer
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(Tousse, tousse), Rudolf, en relisant ton truc j'ai vu que tu t'es "légèrement" trompé...

Les fermions ont un spin demi-entier et les bosons un spin entier...pas le contraire

tain le î et le û disparaissent. Et oignon devient ognon.... Super les réformes de l'orthographe.....
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Les réformes, ce ne sont jamais que des recommandations. Et les plus iniques ne prennent jamais, tu peux me croire (cela date du 16ème siècle... Faites donc une recherche sur Louis Meigret et Le tretté de la grammȩre françoȩze [sic !]). Alors ne t'en fais pas : on n'a pas réussi à convaincre les jeunes d'écrire "nénuphar", "nénufar", alors pour l'oignon...

C'est surtout que c'est moche, nénufar. On dirait du SMS. Le ph, c'est tellement plus neutre.
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Ils sont tous méchants (sauf Sega, qui est juste con).

A huit lettres, il reste basique.

Ho ho ho.

Vu sur le facebook d'un ami




en réponse plus bas




c'est con mais j'ai explosé de rire

"Nénufar" avec un "f" ? Les phumiers !!
(copyright Siné)

Ben, en fait, c'est pour le coup la seule modification pour laquelle j'ai de l'affection, et qui est même justifiée d'un point de vue histoire de la langue. Le mot vient du persan nenufar, et on l'a écrit comme ça en France jusqu'en 1935 (8ème édition du dico de l'AF). On l'a changé après car on pensait (faussement) que cela venait du latin nymphea (qui venait lui-même du grec), mais cela n'a pas vraiment de sens car le digramme "ph" (phonétique /f/) indique une ancienne lettre "phi" grecque (comme dans "phonétique")... donc pour le coup, cela n'avait pas trop de sens, mais comme disait Vaugelas, "Il n'y a qu'un seul Roi en France, c'est l'usage".

Mais 'faut pas systématiquement dire que c'est moche, hein Si "savoir" avait suivi le même chemin que ce mot, on l'écrirait "sçavoir", car on pensait à l'époque que ça venait de "scire" en latin, alors que ça vient de "sapere".

Il faut nous remettre dans le contexte parce que là je ne vois pas pourquoi la réponse est drôle
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Cé koi sept discussion qui empiette sûr des sugets intéressans kom la fisik? Du quoi vous disez? Du franssais?

Bon, je vais quand même terminer en répondant un peu à ceux qui m'ont répondu.



C'est ça. Le Master 1, c'est l'ex-maîtrise. Le Master 2 Recherche, c'est l'ex-DEA (tandis que le Master 2 Pro est l'ex-DESS).



Ah, mais c'est sûr que ce n'est pas facile à avaler (pour ça que bon, parler de ça au lycée, ça me semble mission impossible). D'ailleurs Einstein n'aimait pas du tout la mécanique quantique à cause de ses fondements probabilistes, il a fait plusieurs expériences de pensées pour réfuter les principes et a travaillé avec d'autres savants pour la mettre en défaut. Einstein qui disait "Dieu ne joue pas aux dés" quand il parlait de la mécanique quantique (et Niels Bohr lui a répondu un truc du genre "vous n'êtes pas en position de dire à Dieu ce qu'il doit faire").
Après, la mécanique quantique n'a pas été conçue en un seul jour, ni par une seule personne.

En tout cas, la théorie s'est construite pour expliquer des phénomènes qui mettaient en défaut la mécanique classique, comme le rayonnement du corps noir, ce qui a abouti à la notion de la quantification de l'énergie (merci à Max Plank, qui a ainsi établi la constante fondamentale h qui porte son nom, reliant l'énergie à la fréquence du rayonnement). Ainsi, par exemple, les électrons d'un atome occupent des niveaux d'énergie discrets et non pas continus, donc un électron perd ou gagne un niveau d'énergie uniquement en absorbant ou en émettant une énergie correspondant à l'écart entre deux niveaux (notion de "quantum d'énergie"), il ne bouge pas si cette énergie est inférieure à ce palier (rien à voir avec les satellites d'une planète dans notre monde macroscopique). Ce qui est rigolo dans l'affaire, c'est qu'Einstein y a quand même un peu contribué en matérialisant cette notion de "quantum d'énergie" en le matérialisant sous la forme d'un "corpuscule" de lumière dont l'énergie est égale à l'écart entre deux niveaux d'énergie d'un atome: le photon (donc un électron change de niveau d'énergie en émettant ou en absorbant un photon d'énergie correspondant à la transition énergétique entre les niveaux). C'est ça qui est marrant avec Einstein et la mécanique quantique: d'un côté il y a vachement contribué, et d'un autre côté il était très opposé à la plupart de ses fondements reposant sur les probabilités et l'incertitude (et d'ailleurs, ses tentatives de réfuter la mécanique quantique y ont paradoxalement contribué aussi).

Il y a eu aussi Erwin Schrödinger et sa fameuse équation portant qui est son nom, qui est une pierre angulaire de la mécanique quantique, où on retrouve cette notion d'onde reliée à la notion de particule; une équation différentielle dont la nature linéaire autorise le fait qu'une combinaison linéaire de deux solutions est aussi une solution de l'équation (ce qui aboutit à cette notion de superposition d'états quantiques). Et Born qui a introduit la notion de densité de probabilité de présence d'une particule. Ou Heisenberg qui est aussi un des gros contributeurs, et qui a établi cette relation d'incertitude (portant son nom) entre la mesure de la position et celle de l'impulsion d'une particule. Et Dirac (de son vrai Paul Adrien Maurice Dirac qui, vous l'aurez compris, était... un Anglais!!!) qui a inventé tout ce formalisme particulier pour décrire les "vecteurs d'états" d'une particules. Puis d'autres contributeurs fameux comme Richard Feynman et apportant sa contribution à la théorie quantique des champs, la généralisation relativiste...

En tout cas, à côté de la théorie comme je l'ai dit, il y a l'expérience. D'un côté, la mécanique quantique a pu expliquer des choses bien mystérieuses comme le rayonnement du corps noir. Et d'un autre côté, elle a pu prédire des faits expérimentaux avant qu'ils ne soient observés, il y a eu pas mal de tests réussis.
La dualité onde-corpuscule, ça a été mis en évidence par l'expérience avec celle des fentes d'Young et interprété par la mécanique quantique. A l'origine, cette expérience permet de former des "franges d'interférences" (c'est comme ça qu'on pu mettre en évidence la nature ondulatoire de la lumière): une onde incidente (la lumière par exemple, ou onde électromagnétique) se sépare en deux ondes en franchissant les deux fentes, de sorte que des interférences constructives (lignes lumineuses sur la figure) et destructives (ligne sombres parallèles aux lignes lumineuses) se produisent. Quelle surprise de voir que si on envoie un flux d'électrons à travers les deux fentes (même un par un), on observe une figure d'interférences (donc un phénomène ondulatoire) alors qu'on s'attendait à n'avoir que deux lignes parallèles aux deux fentes si c'étaient vraiment des corpuscules (comme si donc les particules passaient par deux fentes en même temps comme une onde). Et si on veut faire une mesure pour savoir par quelle fente passe l'électron, c'est là qu'on brise cette fameuse "superposition d'états": plus de figure d'interférences, on retrouve la figure classique "deux lignes parallèles" des corpuscules passant à travers les deux fentes (l'une ou l'autre).



C'est vrai oui, c'est l'inverse: spins demi-entiers pour les fermions, et entiers pour les bosons. Mais c'était juste pour voir si vous suiviez!
Après, bon, pas grave: je doute que le fait que le spin soit entier ou demi-entier parle à beaucoup de gens ici.




Je ne connais pas Webastro. On verra bien.

Sinon, ouf, semaine quasiment terminée. Je me suis farci deux contrôles continus cette semaine, dont un aujourd'hui: paye ta journée de 8 heures de cours/révision (+ une demi-heure de contrôle) + 2 heures de soutien en maths que je donne à un étudiant de DUT de 19h à 21h (des dérivées partielles à faire, trop trivial pour moi, j'en fais tout le temps, mais c'est intéressant de savoir expliquer les choses), le tout avec seulement 4 heures de sommeil la veille: je suis naze!!! Heureusement, la semaine prochaine sera ma première semaine sans contrôle depuis un mois et demi: je vais pouvoir souffler un peu en ce week-end prolongé du 11 novembre, réviser sans pression pour une fois. ouf!


Voilà, c'est bon. Sauf si on veut me répondre, vous pouvez reprendre votre discussion sur le bon vieux françois.
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"Quand le sage montre la Lune, l'idiot regarde le doigt." Proverbe chinois

Hé, oh ! 'Faut pas croire, on connait bien les spins, ici :

Alors après, qu'ils soient entier ou demi-écrémé, c'est une autre affaire.

Pour faire simple, celui qui a posté le premier topic à juste quelque mois de différence par rapport à moi et personnellement ça me désole qu'il tombe déjà dans le piège du "c'était mieux avant" en postant ce texte qui sous-entend simplement "les jeunes c'est des petit con".

Et paf, juste après une personne qui à l'age de sa mère post exactement le même truc.


J'ai trouvé ça drôle parce que d'une part c'est comme s'il s'était prit un retour de baton, mais d'autre part ça illustre bien que la doctrine du "c'était mieux avant" n'est qu'une vaste fumisterie nostalgique.
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Ah oui. Effectivement c'est assez marrant.
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