Oscillation du neutrino

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L' oscillation du neutrino est un phénomène de la mécanique quantique, selon lequel un neutrino créé avec une certaine saveur leptonique (électron, muon ou tauon) peut être mesuré plus tard en ayant une saveur différente.

La probabilité d'avoir une mesure donnée de cette faveur varie de façon périodique alors que la particule se propage. L'oscillation du neutrino est d'intérêt tant théorique qu'expérimental, puisque l'observation de ce phénomène implique la non-nullité de la masse de la particule, ce qui ne rentre pas dans le cadre du modèle standard de la physique des particules.

Il existe 3 saveurs de neutrino pour chacun des leptons chargés :

• le neutrino électronique ν_e ;
• le neutrino muonique ν_μ ;
• le neutrino tauique ν_τ.

Il s'agit en fait des états propres du lagrangien d'interaction, c'est à dire des les seules solutions possibles de l'interaction faible. Or, le lagrangien de propagation, c'est à dire la manière dont les neutrinos se propagent, a des états propres différents, que l'on nommera ν₁, ν₂ et ν₃. Une matrice d'éléments Uα_i où α est un état propre d'interaction ( e, μ ou τ) et i un état propre de propagation (1, 2 ou 3) permet de passer d'une base à une autre. Ainsi, un neutrino électronique créé lors d'une interaction est une combinaison linéaire des trois états propres de propagation. Ces trois états propres se propagent à des vitesses différentes. Donc, en fonction de la distance parcourue et de l'énergie du neutrino initial, la combinaison de ν₁, ν₂ et ν₃ évolue. C'est pourquoi, à un certain point de propagation, la combinaison peut correspondre à celle d'un neutrino muonique ou tauique. Le neutrino initialement électronique a changé de saveur : il s'agit de l'oscillation du neutrino.

Le processus ne peut être observé qu'à deux conditions :

• les états propres d'interaction et de propagation doivent être différents ;
• les neutrinos soivent avoir des masses différentes, ce qui explique leurs vitesses de propagation différentes.

[modifier] Voir aussi

• Neutrino ;