Les petits secrets des neutrinos

Nous sommes en 1930, les expériences sur la radioactivité ont bouleversées notre vision de la matière. Mais un petit problème se pose toujours concernant la radioactivité de type bêta : celle-ci ne semble pas obéir aux lois de conservation de l’énergie, de la quantité de mouvement et du spin.  C’est alors que Wolfgang Ernst Pauli, célèbre physicien autrichien, suppose l’existence d’une particule de charge électrique neutre et de masse très faible qu’il nommera originellement le « neutron »(1). Rien à voir avec notre neutron à nous – celui qui compose le noyau et qui ne sera découvert que quelques années plus tard – cette particule nous la connaissons aujourd’hui comme le neutrino.

Il faudra attendre 1956, pour que cette particule soit enfin mise en évidence par Frederick Reines et Clyde Cowan. Dire que cette particule passionne les chercheurs n’est pas un euphémisme, pour preuve, ce ne sont pas moins de 4 prix Nobels qui ont été attribués pour des découvertes à son sujet depuis la fin des années 1980 :

• en 1988, les américains Leon M. Lederman, Melvin Schwartz et Jack Steinberger ont été récompensés « pour la méthode du faisceau de neutrinos et la démonstration de la structure en doublet des leptons par la découverte du neutrino muon »,
• en 1995, Frédéric Reines est récompensé « pour la découverte des neutrinos »,
• en 2002 l’américain Raymond Davis Jr. et le japonais Masathoshi Koshiba « pour (…) la détection des neutrinos cosmiques ».
• et enfin 2015, le japonais Takaaki Kajita et le canadien Arthur B. McDonald sont récompensés « pour leur découverte sur l’oscillation des neutrinos qui démontre que les neutrinos ont une masse ».

Dans cette nouvelle édition des podcasts d’Indésciences, nous vous proposons de découvrir avec Fabrice Piquemal, chercheur au Centre des Etudes Nucléaires de Bordeaux-Gradignan et directeur du Laboratoire Souterrain de Modane, l’histoire de ces petites particules de matière. Pourquoi sont-elles si particulières ? Comment les étudie-t-on ? Quels sont les problématiques de recherche en cours à leur sujet ? Vous découvrirez également leur importance dans de grandes théories comme celles de l’origine de notre Univers.

Nous vous souhaitons une agréable écoute !

Sources

Lien du podcast : https://soundcloud.com/indesciences-podcast/les-petits-secrets-du-neutrino

Lettre de W.E. Pauli à la communauté des « radioactifs » : https://www.scribd.com/fullscreen/293791709?access_key=key-eCZtzV8yT2TiHw51tm5f&allow_share=true&escape=false&show_recommendations=false&view_mode=scroll

En savoir plus sur le Laboratoire Souterrain de Modane :

http://www-lsm.in2p3.fr/