NEUTRINOS

Ce sujet est traité dans les articles suivants :

1.  EXISTENCE DU NEUTRINO

Écrit par : Bernard PIRE

L'existence du neutrino est proposée en 1930 par le physicien suisse d'origine autrichienne Wolfgang Pauli (1900-1958), pour sauvegarder le principe de conservation de l'énergie que les désintégrations radioactives β des noyaux atomiques ne semblaient pas respecter. Cette particule difficilement détectable, car elle interagit très peu avec la… Lire la suite

2.  ANTARES, télescope sous-marin à neutrinos

Écrit par : Bernard PIRE

… Antares,* premier télescope sous-marin à neutrinos, est installé au large de La Seyne-sur-Mer (Var). Depuis juin 2008, les 12 lignes de détection d'Antares scrutent par 2 500 mètres de fond le passage de neutrinos d'origine cosmique. Couvrant une surface de 10 hectares, ce détecteur est un ensemble de mille photomultiplicateurs répartis sur 12 … Lire la suite

3.  ANTIMATIÈRE

Écrit par : Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD

Dans le chapitre "Théorie des antiparticules"  : … découvert que la conjugaison de charge, C, est violée. En effet, C transforme un *neutrino gauche νL (hélicité = — 1/2, l'hélicité étant la projection du spin de la particule sur l'axe de sa quantité de mouvement p) en un antineutrino gauche νL. Or l'absence des antineutrinos gauches νL … Lire la suite

4.  ASTRONOMIE

Écrit par : James LEQUEUX

Dans le chapitre "1980-1990 : une période de transition"  : … est progressivement remplacée par un détecteur électronique bien plus performant, le C.C.D.* Des domaines nouveaux sont abordés. On détecte les neutrinos du Soleil, qui se révèlent moins nombreux que prévu : ce problème sera résolu après beaucoup d'efforts, lorsque l'on aura réalisé que les différentes espèces de neutrinos ont une masse et… Lire la suite

5.  ASTROPARTICULES

Écrit par : Pierre BAREYRE

Dans le chapitre "L'astronomie des neutrinos"  : … *Les neutrinos (ν), produits en grande abondance par des processus divers à des énergies qui s'étendent de 10^—5 à 10¹⁵ électronvolts, peuplent l'Univers à raison d'environ 300 par centimètre cube. Sont-ils massifs ? Les mesures directes de leur masse, très difficiles, donnent des limites supérieures, mais plusieurs expériences… Lire la suite

6.  BAHCALL JOHN NORRIS (1934-2005)

Écrit par : Bernard PIRE

…  ionisés. Il reçoit alors une lettre de Fowler l'invitant à rejoindre le groupe de Caltech. *Les années qui suivent sont l'occasion d'une longue collaboration avec l'expérimentateur Raymond Davis, spécialiste de la traque des neutrinos émis par le Soleil. Les estimations théoriques de Bahcall montrent qu'une grande part de ces neutrinos n'… Lire la suite

7.  BÊTA RAYONNEMENT

Écrit par : Bernard PIRE

…  dans laquelle un noyau émet un électron et un antineutrino (rayon bêta moins) ou un positron et un *neutrino (rayon bêta plus). Ce processus donne naissance à un autre noyau ayant un neutron de moins et un proton de plus que le noyau initial. Les travaux de Wolfgang Pauli, Francis Perrin et Enrico Fermi permirent de comprendre en 1932-1934 que la… Lire la suite

8.  C.E.R.N.

Écrit par : Harald H. BUNGARTEN, Bernard PIRE

… échelle fixée par cette masse. Ces expériences ont montré qu'il existait exactement trois types de *neutrinos. Comme le nombre des neutrinos est lié à celui des quarks, les physiciens pensent avoir maintenant la preuve que d'autres générations de particules ne viendront pas augmenter la liste des particules élémentaires connues à ce jour. L'… Lire la suite

9.  COWAN CLYDE L. Jr. (1919-1974)

Écrit par : Georges KAYAS

…  l'équipe de Los Alamos dans laquelle, avec F. Reines, il constitue un groupe pour la détection du *neutrino, particule dont la présence fut avancée en 1930 par Wolfgang Pauli pour garantir la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement dans le phénomène de la radioactivité bêta. Reines et Cowan effectuent deux expériences, considérées… Lire la suite

10.  DAVIS RAYMOND Jr. (1914-2006)

Écrit par : Bernard PIRE

…  début des années 1970, à l'analyse des pierres lunaires rapportées par l'équipage d'Apollo 11. La *contribution majeure de Davis concerne le difficile domaine de l'étude expérimentale des neutrinos, particules interagissant extrêmement peu avec tous les types de détecteurs. Dès les années 1950, Davis étudie la production de neutrinos dans le… Lire la suite

11.  FERMI ENRICO (1901-1954)

Écrit par : P. M. HEIMANN, Eduardo de RAFAEL

Dans le chapitre "Recherches sur le noyau de l'atome"  : … des particules hypothétiques étaient émises en même temps que les électrons. En 1934, Fermi appela *neutrinos ces particules et démontra que le noyau ne contenait pas d'électrons, mais que les électrons et les neutrinos émis dans la décroissance β^— étaient créés au moment de l'émission et résultaient de la transition d'un état quantique… Lire la suite

12.  INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "La théorie de Fermi"  : … par ceux des autres interactions beaucoup plus intenses. Un progrès décisif des années 1960 a été* la conception et la réalisation de faisceaux de neutrinos dans les accélérateurs de particules. Comme on ne peut pas accélérer les neutrinos insensibles aux champs électromagnétiques, Melvin Schwartz propose en février 1960 d'accélérer des protons… Lire la suite

13.  KOSHIBA MASATOSHI (1926- )

Écrit par : Bernard PIRE

…  la désintégration du proton prévue par les théories unificatrices des interactions fondamentales. *L'échec de cette recherche mène à une reconversion vers la détection des neutrinos atmosphériques, solaires ou cosmiques. Le 24 février 1987, une douzaine de neutrinos sont détectés en moins de 13 secondes : la supernova SN1987A est ainsi le premier… Lire la suite

14.  LEDERMAN LEON (1922- )

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né le 15 juillet 1922 à New York dans une famille d'émigrés russes, Leon Lederman servit trois ans dans l'armée américaine durant la Seconde Guerre mondiale, puis fit ses études à l'université Columbia de New York où il soutint sa thèse en 1951. Nommé professeur de physique en 1958, il resta à Columbia jusqu'en 1979, année où il devint directeur du… Lire la suite

15.  MASSE (notions de base)

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "La masse des particules élémentaires"  : … sur sa masse est de 7 × 10^—17 eV. Il est très difficile de mesurer les masses des trois types de *neutrinos existants ; les expériences indiquent que ces masses sont respectivement inférieures à 15 eV, 17 000 eV et 24 000 eV, mais il est très difficile de chiffrer les incertitudes des différentes méthodes d'extraction. L'observation d'… Lire la suite

16.  MASSE, physique

Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE

Dans le chapitre "Masse et interactions"  : … aussi être à leur origine, mais il n'expliquerait nullement l'étonnante diversité de leurs valeurs. *On a longtemps cru que les neutrinos avaient une masse nulle tant celle-ci est faible, en tous cas deux cent mille fois moindre que celle de l'électron. Des effets indirects ont prouvé que leurs masses sont minuscules, mais non nulles. L'autre cas… Lire la suite

17.  NOVAE ET SUPERNOVAE

Écrit par : Jean AUDOUZE

Dans le chapitre "Les supernovae"  : … du point de vue des processus physiques qu'il implique. Ce mécanisme fait intervenir les *neutrinos, produits à profusion en même temps que les photons lors des réactions thermonucléaires, et qui sont susceptibles de transférer l'énergie des régions centrales de l'étoile vers les régions plus externes qui les absorbent. Contrairement aux… Lire la suite

18.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

Écrit par : Maurice JACOB, Bernard PIRE

Dans le chapitre "Les constituants de base, les fermions (quarks et leptons)"  : … cas de l'électron qui est un des leptons chargés. Il existe aussi des leptons neutres. Ce sont les *neutrinos. Tous ces quarks et ces leptons sont autant de particules élémentaires reconnues aujourd'hui comme telles. Certes, les nouveaux quarks et les nouveaux leptons chargés ne sont pas stables. Lorsqu'ils sont produits au cours de… Lire la suite

19.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

Écrit par : Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE

Dans le chapitre " Neutrinos "  : … Simple* hypothèse mathématique en 1930, particule physique aux propriétés exotiques en 1956, le neutrino s'est révélé peu à peu être l'une des particules élémentaires les plus fondamentales de la physique. Il s'est aussi multiplié : on en connaît maintenant trois variétés distinctes. Avec les leptons chargés (dont le plus connu est l'électron) et… Lire la suite

20.  PAULI WOLFGANG (1900-1958)

Écrit par : Charles P. ENZ

Dans le chapitre "Le neutrino"  : … sans l'avoir vue était un acte de foi. Ce fut le cas du « neutron de Pauli », plus tard appelé *neutrino par Enrico Fermi et qui naquit du dilemme d'une apparente violation de la loi de conservation de l'énergie dans la radio-activité du noyau de Radon (Radium-Émanation) par émission d'un électron. La foi profonde en les symétries exprimées par… Lire la suite

21.  RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons cosmiques

Écrit par : Lydie KOCH-MIRAMOND, Bernard PIRE

Dans le chapitre " La découverte des rayons cosmiques"  : … environ. Les composantes plus rares des rayons cosmiques seront mises en évidence après 1963. Les *neutrinos cosmiques, par exemple, n'ont été pour la première fois observés que le 23 février 1987 : une bouffée de neutrinos provenant de l'explosion de la supernova SN 1987A, dans le Grand Nuage de Magellan (une galaxie située à 179 000 années-… Lire la suite

22.  REINES FREDERICK (1918-1998)

Écrit par : Bernard PIRE

…  nucléaires. À partir de 1951, il se consacra à la vérification expérimentale de l'existence du *neutrino, particule énigmatique dont Wolfgang Pauli avait prévu l'existence vingt ans plus tôt. Pour découvrir le neutrino et signer son passage fort discret, il fallait installer des détecteurs sensibles dans un flux considérable de particules, donc… Lire la suite

23.  RUBBIA CARLO (1934- )

Écrit par : Robert KLAPISCH

…  opposées. Le détecteur montrerait donc comme signature un électron énergique isolé. Quant au *neutrino, celui-ci n'interagit pas mais on détecte son « empreinte » par un trou dans le bilan des quantités de mouvements de toutes les particules visibles. Ce procédé de détection des neutrinos par un détecteur « étanche » est une des grandes… Lire la suite

24.  SCHWARTZ MELVIN (1932-2006)

Écrit par : Bernard PIRE

…  à l'université Columbia. La compréhension des interactions faibles n'est alors guère satisfaisante. *Certes, les expériences de Clyde L. Cowan (1919-1974) et Frederick Reines (1918-1998) ont mis en évidence en 1956 l'existence du neutrino, particule élusive prédite vingt-six ans plus tôt par Wolfgang Pauli (1900-1958), et les mesures de… Lire la suite

25.  SOLEIL

Écrit par : Pierre LANTOS

Dans le chapitre "Structure interne"  : … est la mesure de la rotation à l'intérieur du Soleil. Au cours des réactions thermonucléaires, des *neutrinos (notés ν dans les tableaux) sont émis ; ces particules peuvent traverser des quantités considérables de matière sans être absorbées. On peut obtenir par leur observation des informations directes sur la température du noyau solaire. Leurs… Lire la suite

26.  SPIN

Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND

Dans le chapitre "Spin et relativités"  : … noir, où intervient un facteur 2 (et non 3) pour la multiplicité des états. En ce qui concerne les *neutrinos, soumis aux seules interactions faibles qui violent la conservation de la parité, ils n'ont qu'une valeur σ = 1/2 de leur hélicité, et les antineutrinos σ = − 1/2 ; ils se comportent donc comme des « tire-bouchons » de… Lire la suite

27.  STEINBERGER JACK (1921- )

Écrit par : Bernard PIRE

… protons accélérés par le grand synchrotron de Brookhaven, ils purent obtenir le premier faisceau de *neutrinos contrôlé. En dix jours, l'équipe put ainsi analyser le passage de quelque 10¹⁴ neutrinos dans un détecteur de 10 tonnes d'aluminium et enregistrer 51 collisions de neutrinos donnant toutes naissance à un muon. Ils vérifiaient… Lire la suite