Des neutrinos plus rapides que la lumière !

jgricourt · 27 septembre 2011

Non la masse de la particule influe sur sa trajectoire, voir l'explication complète ci-dessous dans l'excellent article de Christian Magnan (astrophysicien français):

http://www.lacosmo.com/DeviationLumiere/index.html

(juste dans le cas d'un photon, le terme (m/L)^2 devient nul, m=masse de la particule et L=moment angulaire de la particule)

Modifié 27 septembre 2011 par jgricourt

iksarfighter · 27 septembre 2011

Hmmm OK !

Dans le cas d'Opera, si l'on devait calculer l'angle de déviation au voisinage de la Terre, pourrait-on négliger la masse de cette dernière et considérer que nous subissons une courbure de l'espace-temps due principalement au Soleil ?

Donc calculer l'angle de déviation pour une distance = 1UA ?

Ou bien la Terre participe-t-elle pleinement à cette courbure locale ?

EDIT : La Terre est bien plus dense que le Soleil je crois bien ?

EDIT 2 : Si une courbure de l'espace-temps due au Soleil influençait l’expérience, cette influence varierait en fonction de l'heure de l'expérience il me semble aussi ? Par contre l'influence de la Terre serait constante.

EDIT 3 : Allez, qui me calcule les influences respectives du Soleil et de la Terre au voisinage de cette dernière ? Je suis un peu rouillé depuis mon bac C

EDIT 4 : Bah et pis ce ne sont que des courbures relatives, des courbures dans des courbures puisque nous subissons déjà des influences dues aux galaxies qui nous entourent, et à plein d'autres objets. Il faudrait donc calculer la courbure "absolue" au voisinage de la Terre !

Modifié 27 septembre 2011 par iksarfighter

Dodgson · 27 septembre 2011

Certains commencent à envisager que les neutrinos muoniques puissent pratiquer le "warp drive" :

http://www.traqueur-stellaire.net/2010/01/la-metrique-alcubierre-et-le-voyage-warp/

Mais ça ma semble prématuré. Un neutrino n'est pas qu'un corpuscule, il est aussi une onde (en fait, si je veux être pédant au risque de me planter dans des mathématiques que je ne maitrise qu'imparfaitement, il est plutôt un vecteur dans un espace de Fock). On peut définir plusieurs vitesses pour une onde : vitesse de phase, vitesse de groupe, vitesse de front d'onde, et d'autres encore. Je voudrais être sûr que la vitesse estimée dans cette expérience correspond bien à la vitesse de front d'onde dans la représentation ondulatoire du neutrino.

iksarfighter · 27 septembre 2011

Pour en revenir à la courbure au voisinage de la Terre, ce n'est pas l'angle donné directement par le lien qui nous intéresse finalement, mais le rayon de courbure de la déviation près de la surface.

Lequel permettra de calculer la différence de longueur entre une corde de 430km et son arc correspondant à ce rayon de courbure.

Intérêt = Ça serait rigolo si on trouvait un truc de l'ordre de 20m !

Jean-ClaudeP · 28 septembre 2011

Intérêt = Ça serait rigolo si on trouvait un truc de l'ordre de 20m !

Tu peux toujours rèver, mais comme les physiciens des particules sont des gens sérieux ils ont certainement pensé à cela pour autant que cet argument soit à prendre en compte.

iksarfighter · 28 septembre 2011

Tu peux toujours rèver, mais comme les physiciens des particules sont des gens sérieux ils ont certainement pensé à cela pour autant que cet argument soit à prendre en compte.

En attendant, personne n'est capable de faire le calcul.

noreply · 28 septembre 2011

$mimetex.cgi?\tau$ Bonjour

Non la masse de la particule influe sur sa trajectoire, voir l'explication complète ci-dessous dans l'excellent article de Christian Magnan (astrophysicien français):
http://www.lacosmo.com/DeviationLumiere/index.html

(juste dans le cas d'un photon, le terme (m/L)^2 devient nul, m=masse de la particule et L=moment angulaire de la particule)

La note de Magnan ne dit pas exactement cela.

De l'équation (21) à la (22), on voit effectivement disparaître la quantité m/L.

Modifié 18 février 2012 par noreply

iksarfighter · 28 septembre 2011

Je me demande si cela présente réellement un intérêt. Car, pour que cette différence ait un sens, il faudrait pouvoir faire la comparaison avec une particule qui ne soit pas sensible à la gravitation et existe donc en-dehors du cadre de la relativité générale.

OK je rends les armes, je ne suis pas assez qualifié, j'ai juste une curiosité maladive !

J'ai d'ailleurs demandé par mail son avis à quelqu'un de très qualifié, ces idées ne l'ont pas intéressé du tout.

albatros · 28 septembre 2011

Des particules mesurées à une vitesse dépassant celle de la lumière
Des neutrinos, particules élémentaires de la matière, ont été mesurés à une vitesse dépassant légèrement celle de la lumière, jusqu'alors considérée comme une "limite infranchissable", ont annoncé jeudi des physiciens du CNRS.

S'il est confirmé par d'autres expériences, ce "résultat étonnant" et "totalement inattendu" par rapport aux théories formulées par Albert Einstein, pourrait ouvrir de nouvelles "perspectives théoriques complètement nouvelles", souligne le CNRS (Centre national de la recherche scientifique, France) dans un communiqué.

D'après les mesures effectuées par les spécialistes de l'expérience internationale Opera, des neutrinos ont parcouru les 730 km séparant les installations du Centre européen de recherches nucléaires (CERN) à Genève du laboratoire souterrain de Gran Sasso (Italie centrale) à une vitesse de 300.006 kilomètres/seconde, soit 6 km/s de plus que la vitesse de la lumière.

"Autrement dit, sur une +course de fond+ de 730km, les neutrinos franchissent la ligne d'arrivée avec 20 mètres d'avance" sur la lumière si elle avait parcouru la même distance à travers l'écorce terrestre, précise le CNRS.

:

Sciences

Des particules mesurées à une vitesse dépassant celle de la lumière

"De longs mois de recherche et de vérifications ne nous ont pas permis d'identifier un effet instrumental expliquant le résultat de nos mesures", assure le porte-parole de l'expérience Opera, Antonio Ereditato, qui se dit "impatient" de comparer ces résultats avec d'autres expériences.

"Compte tenu de l'énorme impact qu'un tel résultat pourrait donc avoir pour la physique, des mesures indépendantes s'avèrent nécessaires afin que l'effet observé puisse être réfuté ou bien formellement établi", souligne le CNRS.

"C'est pourquoi les chercheurs de la collaboration Opera ont souhaité ouvrir ce résultat à un examen plus large de la part de la communauté des physiciens", ajoute-t-il.

j'avais calculé une avance de 18m seconde:rolleyes:

sacrée affaire si cela se verifiait dans 3-4 ans (le temps de refaire l'experience, parce qu'il faut une enorme quantité de neutrinos pour que qq uns interferent avec la matiere..

bon de toutes façon les nouvelles pleuvent d'un univers beaucoup plus exotique qu'on ne le pensait, ....avec le grand collisionneur suisofrançais, kepler, hershel et planck ça va "grainer" dans les années qui viennent.

Ollé la vie est belle pour les astram!

JC

albatros · 28 septembre 2011

Pour en revenir à la courbure au voisinage de la Terre, ce n'est pas l'angle donné directement par le lien qui nous intéresse finalement, mais le rayon de courbure de la déviation près de la surface.
Lequel permettra de calculer la différence de longueur entre une corde de 430km et son arc correspondant à ce rayon de courbure.

Intérêt = Ça serait rigolo si on trouvait un truc de l'ordre de 20m !

je ne suis pas le raisonnement: a quoi bon unrayon de courbure? pûisque

les neutrinos ont été tout droit au grand sasso a travers la terre

j'ai du loupêr une marche concernant ce post simulotané au miens

astroamicalement

JC

iksarfighter · 29 septembre 2011

Le rayon de courbure de l'espace-temps à la surface de la Terre permettrait de calculer la distance parcourue par les photons qui ont pris la géodésique, et de comparer avec la distance (que je suppose ici rectiligne) parcourue par les neutrinos qui (auraient) coupé tout droit.

Bah si on peut plus s'amuser... N'empêche calculer la courbure de l'espace-temps à la surface de la Terre (là où nous vivons) serait je pense de toutes façons un exercice intéressant de calcul relativiste.

djdom · 29 septembre 2011

Bon, ça fait pas avancer le schmilblik mais bon:rolleyes:

Le sage point de vue de papi Hubert à partir de 11mn30 environ...

http://www.espace-sciences.org/conferences/cosmos-et-creativite-0

jarnicoton · 29 septembre 2011

Bah si on peut plus s'amuser... N'empêche calculer la courbure de l'espace-temps à la surface de la Terre

Tu cherches le rayon d'un cercle répondant aux conditions : entre un arc de ce cercle long de 300 000 kilomètres, et sa corde, la flèche maximum est 5 mètres.

Si ce n'est pas exactement ça, ça donne une idée. Ensuite, tu calcules la différence de longueur entre l'arc et la corde.

Estonius · 29 septembre 2011

Bon, ça fait pas avancer le schmilblik mais bon:rolleyes:
Le sage point de vue de papi Hubert à partir de 11mn30 environ...

http://www.espace-sciences.org/conferences/cosmos-et-creativite-0

Il n'est pas encore à la retraite celui-ci ?

iksarfighter · 29 septembre 2011

Rien compris au truc de Jarni

jarnicoton · 29 septembre 2011

Oui, c'est coton.

En chute libre, tu tombes de 5 m dans la première seconde : déplacement spatial.

En même temps, tu avances dans le temps de : ct = 300 000 000 x 1

Tomber en avançant : tu décris une parabole dans l'espace-temps.

Mais une parabole très ouverte se confond presque avec un arc de cercle (voir nos miroirs sphériques ou paraboliques, même principe).

Tu peux donc regarder ta trajectoire de chute dans la pesanteur terrestre comme le suivi d'une courbure sphérique d'espace-temps, en l'occurence un arc de cercle long de 300 000 000 mètres présentant une flèche de 5 mètres, entre le milieu de l'arc et la corde de cet arc de cercle.

Avec la longueur de l'arc et de la corde, un peu de débrouillardise géométrique te fait trouver le rayon de courbure de la trajectoire dans l'ET, mais en plus tu peux aussi trouver la différence de longueur entre l'arc et sa corde (rapport entre la circonférence d'un cercle et le périmètre d'un polygone inscrit).

Ca fera peut-être 20 mètres.

Bon travail.

iksarfighter · 29 septembre 2011

Si ton raisonnement est juste, c'est joli. Je vais essayer de faire les calculs ou de trouver un moyen d'approximer.

iksarfighter · 30 septembre 2011

Pour une longueur de 730Km (730000m) je trouve une flèche de 0,029mm (0,000029043...m).

J'ai simplement calculé la distance de chute d'un objet pendant que la lumière parcourt (730000(approx)/300000000) m, c'est-à-dire pendant 0,0024333... s

A deux on est plus forts

Pythagore me donne une valeur un peu proche de la longueur de l'arc (2xhypothénuse) : 2xSQR(365000x365000+flèchexflèche)

(Zut la calculatrice de Windows ne calcule pas assez précis...)

Bref je pense qu'on est bien loin des 20m, donc les neutrinos seraient allés bien plus vite que de simplement avoir coupé dans l'ET ?...

Ces "calculs" vous semblent-ils à peu près justes ?

Modifié 30 septembre 2011 par iksarfighter

iksarfighter · 30 septembre 2011

En étant un peu plus rigoureux, on peut simplement affirmer que la longueur de l'arc est inférieure à la longueur de la corde + 2 fois la flèche !

Donc le delta arc - corde est inférieur à 2xflèche, donc inférieur à 0,058mm , on est donc bien loin des 20m !

Finalement cette démonstration, si elle est juste, était finalement assez simple !

Modifié 30 septembre 2011 par iksarfighter

geoffrey8359 · 30 septembre 2011

Merci de mettre le niveau sur les discutions lol car encore maintenant j'ai pas trop compris

jarnicoton · 30 septembre 2011

Je ne sais pas mettre un dessin sur le forum. Iksar va le faire peut-être ?

En tout cas, quand les vrais physiciens vont tomber sur tout ceci, houlala !

Enfin, pour l'ordre de grandeur, ça doit être dans l'ordre de grandeur.

iksarfighter · 30 septembre 2011

On se retient un peu d'expliquer la démarche tant que celle-ci n'aura pas été validée par des gens bien plus compétents (que moi en tout cas !).

jarnicoton · 30 septembre 2011

Je trouve par ailleurs qu'avec les chiffres donnés, le rayon de courbure donné par la pesanteur terrestre est de l'ordre de 0,5 année-lumière.

Faudrait voir si en refaisant le même calcul avec la pesanteur solaire, la courbure trouvée aurait quelque chose à voir avec la déflexion relativiste de la lumière d'une étoile lointaine lorsqu'elle rase cet astre.

iksarfighter · 30 septembre 2011

Je trouve par ailleurs qu'avec les chiffres donnés, le rayon de courbure donné par la pesanteur terrestre est de l'ordre de 0,5 année-lumière.
Faudrait voir si en refaisant le même calcul avec la pesanteur solaire, la courbure trouvée aurait quelque chose à voir avec la déflexion relativiste de la lumière d'une étoile lointaine lorsqu'elle rase cet astre.

Attention la fiche de calcul de Magnan ne donne pas le rayon de courbure de l'ET à la surface de l'astre, mais la déviation cumulée du trajet d'un photon qui rase le soleil.

jarnicoton · 30 septembre 2011

En fait je faisais pour le soleil un commentaire indépendant de l'article de Magnan que je n'avais pas lu ; merci de me l'avoir indiqué.

Eh bien, voici encore des trucs de "relativité générale amusante" qui se rattachent à la toute fin de cet article.

Soit un photon qui arrive raser le soleil en imaginant qu'au lieu d'être dévié depuis l'infini d'un côté (provenance) jusqu'à l'infini de l'autre côté (destination), il ne soit dévié que sur le bout de trajet qui surplombe exactement le soleil ; dit autrement, qu'il ne soit dévié que sur le franchissement des 1 400 000 km pendant lesquels il voit le soleil "sous ses pieds" (et au milieu desquels 1 400 000 km il tangente la surface de l'astre).

Supposons aussi qu'alors que la pesanteur de surface de 274 m/s² ne se manifeste qu'à l'instant où le photon rase le soleil, eh bien, les 274 m/s² soient constants sur la totalité des 1 400 000 km (4,67 secondes-lumière).

Supposons enfin que le photon soit une particule répondant à la mécanique newtonienne et qu'on oublie les questions de courbure relativiste.

On demande alors de combien le photon, au bout des 1 400 000 km, se sera écarté du prolongement rectiligne de sa direction d'avant le soleil.

274 m/s², 1 400 000 km : le résultat vaut 2980 mètres.

Aux erreurs numériques près, c'est le rayon de Schwarzschild du soleil.

Modifié 30 septembre 2011 par jarnicoton

iksarfighter · 30 septembre 2011

Moi je suis lâché, manque de pratique

Ton calcul qui trouve la même valeur d'angle que la page de Maignan veut-il dire que la méthode que nous avons utilisée pour la Terre et le neutrino semble bonne ?

julon2000 · 30 septembre 2011

Je partage le point de vue de noreply, à savoir

Je me demande si cela présente réellement un intérêt. Car, pour que cette différence ait un sens, il faudrait pouvoir faire la comparaison avec une particule qui ne soit pas sensible à la gravitation et existe donc en-dehors du cadre de la relativité générale.

Mais supposons quand même que le photon suive une géodésique et que le neutrino aille sur une ligne droite.

A la louche (et sauf erreur, je ne pratique plus tous les jours):

Un photon qui parcourrait le chemin CERN->Gran Sasso subirait une déviation due principalement à la Terre. Supposons qu'il subisse la déviation maximale, donnée par \Delta phi=4M/R où M et R sont respectivement la masse du corps et son rayon en unités géométriques (cf n'importe quel bouquin de relativité générale).

En unités géométriques, une masse a la même unité qu'une longueur, la conversion depuis les unités SI étant: M[kg]*G/c^2 =M[m], ce qui nous donne pour la terre M=4.42 mm et donc une déviation maximale \Delta phi=2.77E-9 rad=5.71E-4 secondes d'arc.

En approximant la trajectoire par un arc de cercle, et en supposant que les 730km soient une distance rectiligne, un peu de trigo donne que le cercle en question aurait un rayon de 2.64E+14 m, soit 1760 UA: sur une distance comparativement aussi petite que 730km, c'est pour ainsi dire une droite, et pour trouver une différence de longueur par rapport à une vraie droite, il faudrait aller gratter très loin dans les décimales (cette différence vaut 2.3E-13 m - si ça n'est pas un artefact de mon calculateur)

Mes 20 centimes...

Poussin38 · 30 septembre 2011

Mes 20 centimes...

un peu plus quand même, merci pour le raisonnement "en ordre de grandeur" , sans commune mesure avec l’écart relatif de temps de vol observé, de l'ordre de 10^-5 si j'ai bien compris le doc.

et ça réagit comment dans la communauté scientifique, sont tous repartis avec leurs calculettes ?

jarnicoton · 30 septembre 2011

Moi je suis lâché, manque de pratique
Ton calcul qui trouve la même valeur d'angle que la page de Maignan veut-il dire que la méthode que nous avons utilisée pour la Terre et le neutrino semble bonne ?

Non, je ne déduis rien, m'amusant simplement dans mes calculs quelque peu gadgets.

Poussin38 · 30 septembre 2011

les calculs ne sont pas gadgets, ils permettent de passer de l’impression à la conviction

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