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???Les neutrinos ont-ils une masse???

Le neutrino pourrait, s'il est massif, constituer une bonne partie de la masse cachée de l'univers.

La Masse du neutrino et les Oscillations

La principale chose que l'on cherche à connaître actuellement est la masse du neutrino, et plus précisément, on veut savoir si elle est nulle. Le modèle standard qui décrit les interactions entre toutes les particules connues, considère que cette masse est rigoureusement nulle mais il est parfaitement possible de construire des modèles en considérant un neutrino massif. L'intérêt de cette recherche est tout d'abord, de savoir si le modèle standard actuel est bon. Mais ils existent de nombreuses autres applications, comme en cosmologie, car le neutrino pourrait, s'il est massif, constituer une bonne partie de la masse cachée de l'univers.

Pour étudier cette éventuelle masse non nulle, on utilise le fait que la théorie autorise les neutrinos à osciller si et seulement leurs masses sont non nulles. L'oscillation correspond à la transformation d'un neutrino électronique en muonique ou en tauique et ainsi de suite. La longueur moyenne parcourue entre deux oscillations est proportionnelle à la différence des carrés des masses des 2 espèces.

Les expériences réalisées pour étudier ce phénomène d'oscillation mesurent donc la quantité de neutrino d'une certaine espèce présente après avoir parcouru une certaine distance depuis la source émettrice. En comparant au flux émis par la source, on peut en déduire la longueur d'oscillation puis les masses des neutrinos.

Une première expérience réalisée à proximité de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes (près de mon pays natal donc) à montré que 1 km n'était pas une assez grande distance pour qu'il y ait oscillation du neutrino électronique. A SuperKamioKande au Japon, on compare les flux reçus du soleil de jour et de nuit. Pendant la nuit, le flux traverse l'épaisseur de la Terre en plus. Cette expérience semble montrer que la masse des neutrinos est inférieure à 4 eV mais ces résultats sont très controversés. On ne sait en fait toujours pas si la masse est nulle ou pas. Pour répondre à cette question le CERN envisage de renouveler l'expérience de Chooz sur une distance de 732 km.
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