Ces neutrinos naissent de la fusion d'hydrogène au cœur du Soleil. Ils sont 1038 à être émis par le Soleil, tandis que la Terre en reçoit 65 milliards par seconde et par cm². Les neutrinos du Soleil permettent de connaître la température du Soleil et complètent nos connaissances sur son fonctionnement.
Les neutrinos sont des particules élémentaires qui trouvent leur place à côté des électrons, protons et neutrons formant la matière ordinaire.
Lorsque des neutrinos arrivent dans le détecteur Super-Kamiokande, ils interagissent avec l'eau du réservoir en produisant une lumière bleutée enregistrée par 11 200 photomultiplicateurs. Ici, chaque point coloré correspond à une détection, les premiers neutrinos à être détectés étant les points les plus rouges.
Dans l'approche habituelle, un neutrino est détecté lorsqu'il vient percuter un proton ou un neutron des noyaux atomiques. Il se produit alors soit l'émission d'un photon, soit une modification de l'élément atomique (par transformation d'un proton en neutron ou l'inverse).
Le neutrino a été inventé en 1930 par le physicien autrichien Wolfgang Pauli dans le besoin de sauver ce que les savants appellent le principe de conservation de l'énergie.
L'équipe OPERA a récemment obtenu des résultats montrant que la vitesse du neutrino pourrait être supérieure à la vitesse de la lumière d'environ 7km/s.
Sans en donner la valeur absolue, les scientifiques de KATRIN viennent toutefois d'annoncer un résultat important : la masse des neutrinos ne dépasse pas 0,8 eV (électronvolts, soit 1,4x 10-36 kg), selon l'article publié dans la revue Nature Physics.
Les neutrinos atmosphériques se forment lorsque des rayons cosmiques frappent l'atmosphère de la Terre. Avec une énergie d'environ 1 TeV (1012 électronvolts), ces neutrinos formés à demeure sont relativement faciles à détecter.
Le neutrino (symbole : ν) devait être électriquement neutre, de masse quasi nulle, de spin (1/2)ℏ, et, échappant à la détection, devait avoir une très faible intensité d'interaction avec la matière.
Le physicien Wolfgang Pauli a été le premier à suggérer en 1930 l'existence des neutrinos. Il cherchait une façon d'expliquer pourquoi certains types d'interaction entre particules produisaient moins d'énergie qu'elles ne le devraient.
Lorsque l'on veut détecter la présence d'un photon, on est usuellement conduit à le détruire en l'absorbant, par exemple avec un capteur CCD. Plus généralement, la mesure des caractéristiques d'un photon, comme sa fréquence ou sa polarisation, s'accompagne toujours de la destruction de ce photon.
Microscope électronique à balayage en transmission
Une source d'électrons focalise un faisceau d'électrons qui traverse l'échantillon. Un système de lentilles magnétiques permet à ce faisceau de balayer la surface de l'échantillon à analyser.
Interaction avec les électrons
Lorsqu'un photon est projeté au sein du nuage électronique d'un atome, notamment au sein des couches électroniques les plus profondes, l'énergie E de ce photon peut être totalement transférée à l'électron, qui est ainsi éjecté hors de l'atome.
Bref, le photon échappe à tous les phénomènes qui témoignent de la présence d'une masse au sens classique, ce en dépit des tentatives expérimentales menées pour la détecter. Donc, jusqu'à preuve du contraire, le photon n'a pas de masse, sans que cela contredise sa nature énergétique.
La longueur d'onde des électrons à 10 kV est donc de 12,3 × 10−12 m (12,3 pm ) alors que dans un TEM à 200 kV la longueur d'onde est de 2,5 pm . En comparaison, la longueur d'onde des rayons X utilisés en diffraction X est de l'ordre de 100 pm (Cu Kα : λ = 154 pm ).
Les particules élémentaires sont les plus petits objets physiques dont sont constituées la matière et les forces de l'univers. Ce sont des paquets d'énergies caractérisés principalement par une masse, un moment cinétique intrinsèque (le spin) et d'autres nombres comme la charge électrique.
Comme le symbole e est utilisé pour la charge élémentaire, le symbole de l'électron est e−, le signe – indiquant la charge de l'électron. L'antiparticule de l'électron, le positon, de symbole e+, est de charge électrique opposée.
C
Le noyau d'un atome est représenté par la notation symbolique ZAX, où : X est le symbole chimique de l'atome considéré ; A est le nombre de nucléons (somme des neutrons et des protons du noyau, appelé aussi nombre de masse ) ; Z est le numéro atomique (nombre de protons dans le noyau).
Une vitesse supraluminique est une vitesse supérieure à celle de la lumière.
Chaque quark ou lepton est une combinaison de trois préons. Deux préons de charge +1/3 et un de charge nulle, par exemple, constituent un quark u, alors que l'antiquark u– est formé de deux préons de charge –1/3 et d'un de charge nulle.
La taille d'un nucléon est d'environ 10-15m, soit un millionième de millionième de millimètre ! Un quark est théoriquement une particule ponctuelle, elle ne doit donc pas avoir de taille... En tout cas, si les quarks ont une taille, elle est inférieure à 10-18m, soit au moins mille fois plus petit que le nucléon !
Modèle de tailles de particules et grains :
Les particules de tailles comprises entre 1 et 400 μm peuvent être définies comme des poussières, les particules de plus de 100 μm se déposant près de la source de formation.
La lumière aurait parcouru cette distance en 2,4 millièmes de seconde, mais les neutrinos ont été de 60 nanosecondes (ou 60 milliardièmes de seconde) plus rapides que ne l'auraient été des rayons lumineux.
La vitesse de libération nécessaire pour s'extraire de la surface de la Terre et atteindre l'espace est substantielle : de l'ordre de 11,2 km/s, soit 40 000 km/h !