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12.4. Évolution des états quantiques
d' indication précise sur sa masse, mais en fournit simplement une limite supérieure :
si elle est différente de zéro elle est forcément faible. Expérimentalement, le neutrino
est incroyablement difficile à détecter, réagissant très peu avec la matière : sur Terre,
il arrive environ 50 milliards de neutrinos par cm 2 et par seconde, sans que nous
ne nous en apercevions ! Les scientifiques ont donc cherché dans les années 1960 à
mesurer ces neutrinos, en utilisant leur interaction, faible mais non nulle, avec des
protons. Pour cela, ils ont utilisé des réservoirs contenant de gigantesques quantités
de liquide, souvent à base d'eau. On citera en particulier l'expérience Homestake aux
États-Unis, réalisée dans un réservoir contenant 40 m
3 de perchloroéthylène, liquide
riche en chlore, élément interagissant plus facilement que les autres avec les neutrinos. Ou encore l'observatoire Super-Kamiokande au Japon, construit dans une mine,
et constitué d'un réservoir contenant environ 50 000 tonnes d' eau pure, entouré de
plus de 11 000 photomultiplicateurs (figure 12.5). On trouvera un descriptif de l'ensemble des expériences ayant servi à cette aventure scientifique à l' adresse Internet
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_ neutrino _ problem.
Figure 12.5 - Observatoire Super-Kamiokande au Japon. Le réservoir central contient
50 tonnes d'eau dans lesquels baignent plusieurs milliers de photomultiplicateurs (les
demi-sphères brillantes sur la figure).
(Source : http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/gallery/index-e.html)
Pourquoi répéter de si nombreuses et coûteuses expériences ? La raison est que dès
les premières mesures effectuées par l'expérience Homestake, les scientifiques ont
remarqué que seul un tiers des neutrinos prévus par la théorie était détecté. Ce déficit
étant largement supérieur à l'incertitude sur la valeur attendue, il est donc devenu
une énigme que de nombreux physiciens ont cherché à résoudre. Ce n'est que dans
les années 1980 que la réponse fut claire, mais dès 1968 un physicien italien, Bruno
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d' indication précise sur sa masse, mais en fournit simplement une limite supérieure :
si elle est différente de zéro elle est forcément faible. Expérimentalement, le neutrino
est incroyablement difficile à détecter, réagissant très peu avec la matière : sur Terre,
il arrive environ 50 milliards de neutrinos par cm 2 et par seconde, sans que nous
ne nous en apercevions ! Les scientifiques ont donc cherché dans les années 1960 à
mesurer ces neutrinos, en utilisant leur interaction, faible mais non nulle, avec des
protons. Pour cela, ils ont utilisé des réservoirs contenant de gigantesques quantités
de liquide, souvent à base d'eau. On citera en particulier l'expérience Homestake aux
États-Unis, réalisée dans un réservoir contenant 40 m
3 de perchloroéthylène, liquide
riche en chlore, élément interagissant plus facilement que les autres avec les neutrinos. Ou encore l'observatoire Super-Kamiokande au Japon, construit dans une mine,
et constitué d'un réservoir contenant environ 50 000 tonnes d' eau pure, entouré de
plus de 11 000 photomultiplicateurs (figure 12.5). On trouvera un descriptif de l'ensemble des expériences ayant servi à cette aventure scientifique à l' adresse Internet
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_ neutrino _ problem.
Figure 12.5 - Observatoire Super-Kamiokande au Japon. Le réservoir central contient
50 tonnes d'eau dans lesquels baignent plusieurs milliers de photomultiplicateurs (les
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(Source : http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/sk/gallery/index-e.html)
Pourquoi répéter de si nombreuses et coûteuses expériences ? La raison est que dès
les premières mesures effectuées par l'expérience Homestake, les scientifiques ont
remarqué que seul un tiers des neutrinos prévus par la théorie était détecté. Ce déficit
étant largement supérieur à l'incertitude sur la valeur attendue, il est donc devenu
une énigme que de nombreux physiciens ont cherché à résoudre. Ce n'est que dans
les années 1980 que la réponse fut claire, mais dès 1968 un physicien italien, Bruno
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