Key words (english) : Neutrino. Light speed. Earth crust. CERN. LEP. Gran Sasso. Uncertainty principle.
Names : (alphabetically) : A. Alzheimer. D. Autiero. G. Barton. Einstein. C. Eisele. W. Heisenberg. A.Michelson. E. Morley. I. Newton. K. Schanhorst.
(french): Neutrino. Vitesse de la lumière. Croute terrestre. CERN. LEP. Gran Sasso. Principe d'incertitude.
Citations (ordre aphabétique) A. Alzheimer. D. Autiero. G. Barton. A. Einstein. C. Eisele. W. Heisenberg. A.Michelson. E. Morley .I. Newton. K. Schanhorst.
- As reported by medias in France, and possibly elsewhere, the emit of neutrinos from the LEP in Geneva runing through the earth's crust into Gran Sasso's detector in Italy may be faster than the light speed in void is amazing. In Libération (Freday 23/09/2011), Sylvestre Huet writes as a headline "Outruning Einstein"). Looking for some procedural errors, but finding none, S. Huet says that the CERN's physicists "get on the ass".
Corrigé de l'erreur faite à propos de l'expérience OPERA
La semaine précédente, j’ai commis l’énorme faute de prendre pour du bon pain une valeur de la vitesse des neutrinos trouvée sur internet à 300.006 km/sec, valeur évidemment erronée.
Toutefois, à supposer que les neutrinos de l’expérience OPERA aient effectivement eu 60 nanosecondes d’avance par rapport à la vitesse de la lumière sur 730 kilomètres parcourus au sein de la croûte terrestre, rien ne prouve qu’ils auraient pu conserver cette vitesse dans le vide, au dehors de celle-ci ?!
Si par exemple le détecteur de neutrinos avait pu être placé dans les mêmes conditions sur la lune, il se pourrait que les neutrinos n’auraient pas été aussi rapides dans le vide qui sépare la terre de la lune.
Serait-ce si étonnant ?
Il est déjà connu que la vitesse de la lumière peut dans certaines conditions expérimentales elle-même se dépasser, quoique d’une très faible proportion, ainsi qu’il est rapporté dans une brève de ‘’La Recherche’’ citant K. Schanhorst et G. Barton (n° 223 de juillet-août 1990, page 940).
D’autre part, il me parait inconcevable que l’on puisse un jour détecter des gravitons, vecteurs supposés de l’interaction gravitationnelle. Ne faudrait-il pas que les neutrinos, dont il semble établi qu’ils possèdent une masse, interagissent aussi via ces supposés gravitons ?!
L’interaction gravitationnelle est-elle, comme le concevait implicitement Newton, instantanée, où se transmet-elle vraiment à la vitesse de la lumière ? Existe-t-il un moyen de mesurer très exactement la vitesse de l’interaction gravitationnelle ? Autrement dit, l’avance du périhélie de la planète mercure en est-elle très précisément la mesure ?
Au sujet de l'impossibilité présumée de faire dépasser la vitesse de la lumière à des paricules chargées au sein des accélérateurs de particules, aussi puissants soient-ils, je ferais remarquer que cela concerne des particules soumises et obéissant à des champ éléctromagnétiques.
La matière soumise à un champ gravitationnel - champ qui peut être simulé dans une centrifugeuse - obéit-elle nécessairement aux mêmes "lois" que les particules accélérées par un champ éléctomagnétique ?
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Je reproduis ci-après le raisonnement que j’avais tort fait à propos de l’expérience OPERA : « Internet et les médias répercutent l’information suivante : « 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 km/s, soit 6 km/s de plus que la vitesse de la lumière. "Autrement dit, sur une course de fond de 730 km, 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. Toutefois, la prudence est de mise avant de crier Eurêka ! "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 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. »
La vitesse de la lumière dans le vide serait non pas de 300.000 km/s, mais plus exactement de 299.792 km/s. En fondant sur 300.000 hm/s, on trouve un résultat très différent du calcul fait en partant la valeur plus précise de 299.792.485 m/s
Si tant est que 300.006.000 est celle qu'il faille retenir pour la vitesse des neutrinos, voici ce que cela donne :
(1) 300.006 (valeur trouvée sur Internet) / 299.792 = 1,0007138 x 730 = 730, 521 kilomètres d’avance sur une seconde
Il semble que les 20 mêtres d‘avance soit l’approximation du calcul fait par rapport à une vitesse de la lumière postulée à 300.000 km/s. En effet ;
(2) 300.006 / 300.000 = 1,00002 x 730 = 730, 0146 kilomètres
Dans la prise en compte de la valeur supposée exacte de la vitesse de la lumière dans le vide (cas n°1), les neutrinos de l’expérience OPERA auraient eu une avance de 0,521 kilomètres par rapport à vitesse de la lumière effectuant le même trajet dans le vide,
Il n’est pas précisé comment les physiciens s’y sont pris pour mesurer la vitesse des neutrinos. Les neutrinos sont difficile à détecter, et en raison des dimensions de la cuve de détection le lieu où ils se manifestent me paraît difficile à localiser très précisément
D'autre part, est comparé ce qui n'est pas comparable : la vitesse de la lumière prise en compte est celle qui a a été mesurée dans le vide. Dans l'eau ou dans le verre, sa vitesse est moindre. Qu'en est-il de la vitesse de la lumière dans les fibres optiques ?
Cela dit, il aurait fallu pouvoir comparer la vitesse des neutrinos dans le vide, et non pas à travers l'écorce terrestre : a priori elle y est freinée, mais peut-être y est-elle au contraire augmentée ? ce qui au fond ne remet pas en cause l'hypothèse que la vitesse de la lumière peut être dépassée. Les neutrinos pourraient voyager encore plus vite dans le vide ? Comme ils ont une masse non nulle, ainsi que le rapporte ''pour LA SCIENCE'' dans son dernier numéro, aussi faible soit-elle, s'ils voyagent beaucoup beaucoup plus vite que la lumière dans le vide, is pourraient être à l'origine de la masse manquante de l'Univers, et pourquoi pas l’explication de son expansion ?
Je suppose que les mesures ont été faites à partir de la mesure du temps mis par les neutrinos pour parcourir la distance de 730 kms. Il aura donc au préalable fallu établir cette distance avec une très grande précision. Mais par quel moyen cette distance a-telle été établie ? Etablie par rapport au temps mis par la propagation d’ondes électromagnétiques pour parcourir la distance, mais alors en empruntant un parcours nécessairement plus long que celui qui relie la source d'émission des neutrinos à son appareil de détection. Je veux bien croire qu'il est possible de mesurer très précisément la distance terre-lune au centimètre près, mais la mesure très précise de la distance du CERN au laboratoire souterrain de Gran Sasso me paraît plus problématique.
En admettant que cette distance ait pu être mesurée avec une très grande précision, il fallait une synchronisation quasi parfaite des d'horloges et tenir compte de l'effet relativiste.
Espérons que ''Pour la SCIENCE'' et '' La RECHERCHE'' et les autres magazines traitant de sciences aborderont plus précisément le problème dans leurs prochains numéros.
Quant à la vitesse de propagation de l’interaction gravitationnelle, A-t-elle été postulée semblable à celle de la lumière dans les calculs relativistes, ou sa valeur découle-t-elle de ces calculs ? A supposer qu’elle soit différente de la célérité de la lumière, en plus ou en moins, quelle incidence sur le modèle cosmologique ? L’expansion de l’Univers ne serait-elle pas qu’une illusion, comme est une illusion l’impression que c’est le paysage qui tourne quand on est sur un manège ? »
.................................................................................. WRITTEN LAST WEEK was a mistake ....................................
Telle que l'expérience du CERN a été rapportée en France par les médias, et probablement ailleurs, les neutrinos pointés depuis Génève par le LEP sur le détecteur de Gran Sasso courant à travers l'écorce terrestre plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide est surprenante. Dans
Libération ( vendredi 23/09/2011) Sylvestre Huet titre ''Einstein distancé''. Ayant cherché des erreurs procédurales mais n’en ayant trouvé aucune, les physiciens du CERN en seraient ''restés sur le cul '' écrit-elle.
But It is not possible to get light as neutrinos runing the same way through the earth's crust. Light time is calculated from the previous Morley-Michelson's experiments, at 299.792.485 m/s
D'après ce qui a été rapporté par la Presse, sur ces 730 km, le temps gagné par les neutrinos par rapport à la vitesse de la lumière serait de 60 nanosec (à 10 nanosec près), un temps qui correspondrait, est-il dit, à une avance d'une vingtaine de mètres (à 3 mètres près). *
Or à la vitesse C' = 300.006.000 m/s, les neutrinos vont à 300.006.000 - 299.792.485 = 213, 515 km/s plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide, et non pas 6 km/s plus vite. Ce qui fait que sur 730 km, l'avance des neurtrinos serait plutôt de (3996.000/299.792) x 730 = 0,521 km, non pas 20 mètres.
En une nanosec, le neutrinos parcourraient 300.006.000 m/1.000.000.000 = 0,300006 m. En 60 nanosec, ils parcourent 60 fois cette distance, soit 0,300006 x 60 = 18,00036 mètres, soit à deux mètres près les 20 mètres annoncés par les physiciens !
Mais il est une autre façon est de faire le calcul du temps gagné par les neutrinos. Elle n’est pas légitime, puisqu’elle est déduite d’une vitesse elle-même déduite de la mesure d’un temps, mais elle teste la cohérence des résultats avancés : à Gran Sasso la vitesse C' des neutrinos, déduite de ce cette mesure, est de 300.006.000 m/s. Celle de la lumière dans le vide est connue depuis 1887 pour être C = 299.792.485 m/s. En une seconde, les neutrinos de Gran Sasso auraient donc sur des photons effectuant la même distance une avance de C'-C = 300.006.000 - 299.792.485 = 213.515 mètres .
(1) Les neutrinos parcourant la distance L qui séparent le CERN de Gran Sasso l'auront parcouru dans le temps t' = L/C' = 730 / 300.006.000 = 0,0024 332 seconde = 2,4332 millisecondes = 2.433.200 nanosecondes
Sur une même distance des photons auraient mis le temps t = L/C = 299.792.485 / 730 = 2.435000 nanosecondes.
L'avance des neutrinos est donc égale à t -t', soit 1800 nanosec, et non pas 60 nanosec. Ce qui correspond à 1800 x (300.006.000 / 1.000.000.000 ) = 540 mètres ! Soit = 26 fois la distance de 20 mètres. Comment expliquer la grande différence révélée par ce simple calcul ? En quoi celui-ci est-il erroné ? Serais-je atteint d'Alzheimer, ce quI rendrait compte de mon erreur ?
Je crois que la vitesse de300.006 km/s est une donnée erronée livrée sur internet.
Quoi qu'il en soit, que des neutrinos devancent les photons de 20 ou d'un peu plus de un demi kilomètre ne change pas grand chose par rapport au fait que la vitesse de la lumière puisse être dépassée.
Sur 300.000.000 mètres, les neutrinos auraient sur des photons une avance de l'ordre 213, 5 kilomètres (300.006.000 - 299.792.485 = 213.515 mètres)
Sur 100.002.000 - mètres, l'avance serait donc de 71.117 mètres. Sur 100.000 mètres, l'avance ne serait plus que de 71,117 mètres, et sur 730 km, de 7,3 fois cette valeur, soit 519, 553 mètres.