NEUTRINOS

Articles principaux

• DÉCOUVERTE DU NEUTRINO MUONIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 184 mots

  Les physiciens américains Jack Steinberger (1921-2020), Leon Lederman (1922-2018) et Mel Schwartz (1932-2006) montrent en 1962 qu'il existe au moins deux sortes de neutrinos, l'un attaché à l'électron, l'autre au muon. L'expérience utilise le synchrotron du Laboratoire...

• EXISTENCE DU NEUTRINO

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 94 mots
  • 1 média

  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...

Articles associés

• ANTARES, télescope sous-marin à neutrinos

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 271 mots

  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,...

• ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
  • 6 099 mots
  • 4 médias
  ...symétrie est exacte si s̄ jouit des mêmes propriétés que s. Mais on a découvert que la conjugaison de charge, C, est violée. En effet, C transforme un neutrino gauche ν_L (hélicité = — 1/2, l'hélicité étant la projection du spin de la particule sur l'axe de sa quantité de mouvement ...

• ASTRONOMIE

  • Écrit par James LEQUEUX
  • 9 978 mots
  • 20 médias
  ...remplacée par un détecteur électronique bien plus performant, le CCD (charge coupled device). 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...

• ASTROPARTICULES

  • Écrit par Pierre BAREYRE
  • 1 870 mots
  • 1 média
  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...

• AXION

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 864 mots
  • 2 médias

  L’histoire des sciences est riche d’hypothèses audacieuses avancées par des théoriciens et fondées sur une formulation mathématique des lois de la nature. Dans le domaine de la physique des particules élémentaires, ces hypothèses prennent souvent la forme de la prédiction de l’existence...

• BÊTA RAYONNEMENT

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 152 mots

  Forme de radioactivité 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...

• BAHCALL JOHN NORRIS (1934-2005)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 756 mots

  Astrophysicien américain né le 30 décembre 1934 à Shreveport en Louisiane et décédé le 17 août 2005 à New York. De ses travaux, on retient principalement ceux que John Norris Bahcall consacra au Soleil et aux rayonnements cosmiques, notamment les neutrinos, que cette étoile émet.

  Petit-fils...

• COWAN CLYDE L. Jr. (1919-1974)

  • Écrit par Georges KAYAS
  • 485 mots

  Physicien et chimiste américain dont les travaux portent sur la physique nucléaire, la physique des particules et le rayonnement cosmique.

  Clyde L. Cowan commence par étudier la chimie à l'École des mines et de métallurgie du Missouri où il obtient le titre d'ingénieur-chimiste (1940). Pendant...

• DAVIS RAYMOND Jr. (1914-2006)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 350 mots

  Physicien américain des particules élémentaires, prix Nobel de physique 2002 pour ses travaux pionniers dans la détection des neutrinos d'origine solaire. Né le 14 octobre 1914 à Washington (États-Unis), Raymond Davis Jr. a fait ses études supérieures à l'université du Maryland avant d'obtenir...

• FERMI ENRICO (1901-1954)

  • Écrit par P. M. HEIMANN, Eduardo de RAFAEL
  • 1 617 mots
  • 1 média
  ...de l'énergie, Wolfgang Pauli avait imaginé que 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...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 854 mots
  • 4 médias
  ...fondamentale : leurs effets sont presque toujours masqués 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...

• KOSHIBA MASATOSHI (1926-2020)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 342 mots

  Physicien des particules élémentaires, le Japonais Masatoshi Koshiba reçoit le prix Nobel de physique 2002, avec Riccardo Giacconi et Raymond Davis, pour sa contribution essentielle à la compréhension des neutrinos d'origine cosmique.

  Né le 19 septembre 1926 à Toyohashi, près de Nagoya,...

• LEDERMAN LEON (1922-2018)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 403 mots
  • 1 média

  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,...

• MASSE, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE
  • 3 531 mots
  ...interrogations. Le mécanisme évoqué plus haut pourrait 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....

• MASSE (notions de base)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 437 mots
  • 1 média
  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'oscillations...

• NOVAE ET SUPERNOVAE

  • Écrit par Jean AUDOUZE
  • 3 085 mots
  • 8 médias
  ...mécanisme est certainement celui qui est le plus intéressant 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...

• ONDES GRAVITATIONNELLES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 6 012 mots
  • 6 médias
  ...soient lumineuses ou qu’elles appartiennent à une autre partie du spectre : ondes radio, micro-ondes, rayons X, rayons gamma, etc. La détection des neutrinos – ceux émis par le Soleil mais aussi ceux émis par la supernova 1987-A dans le grand nuage de Magellan et détectés grâce aux grandes expériences...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
  • 7 192 mots
  • 12 médias
  ...leptons sont insensibles à l'interaction forte. C'est le 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...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE
  • 14 209 mots
  • 13 médias
  Simplehypothèse 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...

• PAULI WOLFGANG (1900-1958)

  • Écrit par Charles P. ENZ
  • 1 960 mots
  • 1 média
  ... et l'électron ; en proposer une nouvelle 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...

• PERKINS DONALD H. (1925-2022)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 079 mots

  Le physicien britannique Donald Hill Perkins a joué un rôle de pionnier dans le domaine de la physique des particules élémentaires, depuis ses premières observations des rayons cosmiques jusqu’aux expériences avec les faisceaux de neutrinos au Cern de Genève.

  Né le 15 octobre 1925 à Kingston...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2015

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 949 mots
  • 2 médias

  Le physicien japonais Takaaki Kajita (né en 1959) et le physicien canadien Arthur B. McDonald (né en 1943) se partagent le prix Nobel de physique 2015 pour leurs contributions essentielles à la compréhension des propriétés des neutrinos, par deux expériences qui ont établi le phénomène appelé « oscillation...

• RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons cosmiques

  • Écrit par Lydie KOCH-MIRAMOND, Bernard PIRE
  • 5 484 mots
  • 8 médias
  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...

• REINES FREDERICK (1918-1998)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 339 mots

  Né à Paterson (New Jersey) le 16 mars 1918, Frederick Reines est le fils d'émigrés russes. Après des études à l'institut de technologie Steven, puis à l'université de New York où il soutint sa thèse en physique nucléaire théorique en 1944, il rejoignit le groupe théorique du projet Manhattan à Los...

• RUBBIA CARLO (1934- )

  • Écrit par Robert KLAPISCH
  • 1 009 mots

  Carlo Rubbia est né en 1934 à Gorizia, petite ville de l'Italie du Nord située non loin de la frontière slovène.

  Après sa thèse sur les rayons cosmiques sous la direction de Marcello Conversi, il obtient en 1958 une bourse pour poursuivre ses recherches à l'université Columbia à New York....

• SCHWARTZ MELVIN (1932-2006)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 785 mots
  • 1 média

  Physicien américain, Prix Nobel de physique en 1988. Né le 2 novembre 1932 dans le quartier du Bronx à New York, Schwartz suit les cours du Bronx High School of Science, lycée exceptionnel par ses ambitions et sa fréquentation, d'où sont issus sept Prix Nobel de physique. Le jeune Melvin croise dans...

• SOLEIL

  • Écrit par Jean-Claude VIAL
  • 10 118 mots
  • 19 médias
  ...plasmas ainsi que sur des données d'observations concernant la masse et la taille du Soleil, son rayonnement… Il a prouvé sa solidité lors de l'épisode des « neutrinos manquants ». En effet, à partir des réactions nucléaires de fusion et de la température du cœur, les physiciens ont pu prédire le nombre de...

• SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 4 697 mots
  • 1 média
  ...formule de Planck donnant la densité d'énergie du corps 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,...

• STEINBERGER JACK (1921-2020)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 651 mots

  L’Américain d’origine allemande Jack Steinberger fut un des grands spécialistes de la physique des particules au xx ^e siècle.

  Né le 21 mai 1921 à Bad Kissingen (Allemagne), il est le fils du professeur de religion de la petite communauté juive de la station thermale d'alors. Embarqué...

• UNIVERS (notions de base)

  • Écrit par Universalis
  • 4 199 mots
  • 17 médias
  Les neutrinos énergétiques sont extrêmement abondants, mais interagissent peu avec la matière, ce qui les rend difficiles à observer. Pour cela, on utilise des cibles de grande masse qui doivent être blindées contre le rayonnement cosmique.

Médias