A la recherche des Wimps

cassini · 09/04/2006, 12h55

Bonjour,
Je voudrais partagé cet article que j'ai trouvé sur infoscience et qui parle de matière noire encore une fois...voici l'article :

Les détecteurs de l'expérience européenne *********II enregistrent depuis peu leurs premières impulsions induites par la radioactivité ambiante avec pour objectif final la détection des signaux engendrés par les particules Wimps (Weakly interacting massive particles). Selon différentes théories de supersymétrie, ces particules pourraient former ce que l'on appelle la matière noire. En effet, la matière ordinaire, constituée d'atomes ne représente que 4% de la densité totale de l'Univers. Pour expliquer ce phénomène, les astrophysiciens ont prédit l'existence de matière noire (qui compterait pour 25% de l'Univers) et d'énergie noire. Plusieurs équipes à travers le monde se sont lancées dans l'observation des Wimps avec une difficulté de taille : leur très faible interaction avec la matière ordinaire. La tâche nécessite ainsi des détecteurs ultra sensibles capables de séparer les signaux parasites en provenance des rayonnements cosmiques et de la radioactivité naturelle. C'est avec cette ambition que l'expérience ********* I a été lancée en 2002 munie de 3 détecteurs de 320 grammes de germanium pur, sans résultats très probants malheureusement. Son successeur, qui réunit six laboratoires français, deux allemands et un russe offrira une fois complété une sensibilité 100 fois supérieure grâce à 120 détecteurs abrités dans un blindage de 100 tonnes de plomb et de polyéthylène, refroidi à une température proche du zéro absolu et installé au milieu du tunnel de Fréjus sous 1700 mètres de roches. Il permettra peut-être aux chercheurs d'observer enfin de plus près ces mystérieux Wimps. (CEA)

far_solitaire · 09/04/2006, 14h07

Salut

Cette Energie-matière sombre c'est le mystère des mystères ! et tout le monde la cherche :
USA : http://cdms.berkeley.edu/
France : http://*********.in2p3.fr/index.html
UK : http://hepwww.rl.ac.uk/ukdmc/project/project.html
Allemagne : http://www.mpi-hd.mpg.de/non_acc/dm.html
Italie : http://www.lngs.infn.it/lngs/htexts/dama/

En astrophysique, les WIMPs (acronyme anglais pour « particules massives interagissant faiblement ») forment une solution au problème de la matière noire.

Ces particules interagissent très faiblement avec la matière ordinaire (nucléons, électrons), leur section efficace d'interaction est de l'ordre du picobarn. C'est cette très faible interaction, associée à une masse importante (de l'ordre de celle d'un noyau atomique), qui en font un candidat crédible pour la matière noire.

Détection expérimentale

Détection directe des WIMPs

En raison de leur interaction très faible avec la matière, la détection des neutralinos s'avère être difficile. De même que les neutrinos, les neutralinos peuvent traverser la matière constituant le soleil ou la terre sans aucun effet.

On espère ainsi qu'un grand nombre de WIMPs croisant un grand « volume de détection » créerait un certain genre de réactions au moins quelques fois par année. La stratégie générale des expériences de détection des WIMPs est de trouver les systèmes les plus sensibles possibles, permettant d'effectuer des mesures avec de grands volumes. Cette stratégie suit les leçons apprises lors de la découverte et de la détection des neutrinos.

La technique employée par les collaborations française ********* (CNRS-CEA) installée dans le laboratoire souterrain de Modane (tunnel du Fréjus) et américaine CDMS, installée dans la mine de Soudan, se fonde sur l'utilisation de multiples cristaux refroidis à très basse température (silicium et germanium). Cette technique est actuellement la plus prometteuse pour la mise en évidence du neutralino.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Weakly_...sive_particles

L’expérience ********* II démarre
janvier 2006 : premiers détecteurs installés,

Au laboratoire souterrain de Modane (LSM), l’équipe de l’expérience ********* II, consacrée à la recherche de la matière noire de notre galaxie, a accompli avec succès la première mise en froid de son cryostat et enregistré les premières impulsions des détecteurs !

[IMG]http://*********.in2p3.fr/pub/fichiers/demarrage-edw2/index-com_fichiers/image001.gif[/IMG]
[IMG]http://*********.in2p3.fr/pub/fichiers/demarrage-edw2/index-com_fichiers/image004.jpg[/IMG]
Installés dans le hall du LSM au milieu du tunnel routier du Fréjus, les détecteurs ultra- sensibles d’********* sont protégés des rayons cosmiques par 1700 m de roche. Cette installation unique au monde par la taille de son cryostat, d’un volume de 100 litres, est capable de refroidir une trentaine de kilogrammes de détecteurs en germanium à une température proche du zéro absolu. Ainsi elle va constituer pour les équipes françaises, allemandes et russe d’********* un outil décisif dans la course à la recherche des Wimp’s.
Les mesures les plus récentes du fond diffus cosmologique et de la vitesse d’éloignement des supernovæ à grande distance, interprétées dans le cadre du modèle cosmologique standard, nous mettent en présence d’un univers dominé par la matière noire (23%) et l’énergie noire (70%). Mise en évidence en 1930, la nécessité de l’existence d’une matière noire dans l’Univers n’a pas faibli, et l’hypothèse qu’elle soit constituée en grande partie de particules massives interagissant faiblement (Wimps) n’a fait que se renforcer depuis.

Provenant du cosmos, et capable de traverser d’épaisses couches de roche, ce nouveau type de particules, que prédisent les théories de supersymétrie en physique des particules pour unifier les forces fondamentales, serait susceptible d’être mis en évidence par les détecteurs d’*********.

La collaboration *********, constituée de six laboratoires français [CEA/DSM (Dapnia, Drecam), CNRS/IN2P3 (IPNL, CSNSM), CNRS/MIPPU (CRTBT), CNRS/Insu (IAP, IAS)], deux laboratoires allemands (FZ Karlsruhe, université de Karlsruhe) et un laboratoire russe (Dubna/DLNP) rassemble des spécialistes de disciplines très variées - physique des particules, physique des matériaux, astrophysique, cryogénie. Ses équipes œuvrent depuis le début des années 90 à développer et utiliser des détecteurs ultra-sensibles, des bolomètres en germanium de quelques centaines de grammes fonctionnant à 20 mK.

La collaboration a démontré son excellence au niveau international en 2002, en obtenant avec les 3 détecteurs de l’installation ********* I, la meilleure sensibilité dans la détection directe de Wimps. Elle a pu ainsi explorer pour la première fois des domaines de paramètres liés à ces particules et à leurs interactions tels que les permettent les modèles de supersymétrie.

Cependant les Wimps sont particulièrement discrets et pour détecter leurs très rares signaux, 28 nouveaux détecteurs sont en cours d’installation dans le nouveau cryostat à ultra-basse radioactivité, équipé de ses blindages et de sa couverture anti-cosmique au laboratoire souterrain de Modane, un laboratoire mixte CEA-CNRS.

Pour disposer de l’instrument le plus performant au monde dans les années 2007-2011, ********* prévoie de fabriquer et monter 90 détecteurs bolométriques supplémentaires. Avec une masse sensible de 30 kg de germanium, ********* aura alors la meilleure sensibilité potentielle mondiale aux Wimps.

Le nouvel outil que représente ********* II permettra de gagner un facteur 100 sur la sensibilité à la découverte des wimps et de tester une grande variété de modèles proposés dans le cadre des théories de supersymétrie.

http://*********.in2p3.fr/pub/fichiers/cdp.html

far_solitaire · 09/04/2006, 14h13

il y a un docu BBC HORIZOM très interessant sur la matiere et energie sombre:

Most of Our Universe is Missing

http://www.bbc.co.uk/sn/tvradio/prog.../missing.shtml
(dsl c'est en anglais)

We know what 4% of the Universe is made of. But what about the rest?

There was a time, not so long ago, when science seemed to understand how the universe worked. Everything – us, the Earth, the stars and even exotic-sounding supernovae – was made of atoms which were all created at time-zero: the Big Bang. In between the atoms was nothing, a void: quite literally, 'space'.

But recently things have started to unravel. There is, it seems, a lot more to the universe than meets the eye. According to the best estimates, we only really know what about 4% of it is made of. But if only 4% is made of atoms, what about the rest? The rest is made of mysterious entities about which very little is understood, with equally mysterious names: dark matter and dark energy.

The accidental discovery
In 1974 the astronomer Vera Rubin, was working on a project investigating stars at the outer edges of galaxies. What she discovered was quite a surprise.

Shortly after the apple fell on his head, Newton famously declared that gravity was 'universal'. An apple falling on Earth obeys the same mathematical rules as an apple falling on the other side of the Universe. In the same way that the Sun controls the orbiting planets by exerting gravity on them, a spiral galaxy must be controlled by the gravity-giving black hole at its centre.

It has long been known that Pluto, at the edge of our solar system, travels much slower than Mercury, close to the Sun. In fact observations like these allowed Newton to pin down his laws in the 17th century. When Vera Rubin did her work on galaxies she expected to find that as you reach the edge of a galaxy the stars would be moving much slower than those close to the centre. But it didn't work out like that at all.

She found that almost all of the stars in spiral galaxies are racing around the centre at approximately the same speed. This was very strange. Could it be that Newton's laws weren't really universal and didn't apply in galaxies?

Questioning Newton seemed unthinkable, so the majority of scientists went down a different route altogether. Rather than variable gravity, they argued, there had to be something else in galaxies, something that was providing extra gravity. With extra gravity, the stars would be pulled harder, and would travel faster – as Rubin's observations suggested. And the name they gave to this extra stuff? Dark matter.

But what is dark matter?
Two men at Princeton University – Professors Peebles and Ostriker – looked further into dark matter. They even suggested that there was at least 10 times more of it than there was ordinary matter. But despite its growing acceptance, dark matter's real identity remained completely unknown. Nothing that particle physics came up with appeared to fit the bill. Even the newly-discovered neutrino had the wrong characteristics.

What was needed was something with mass but also something which does not interact with ordinary matter. Professor Tim Sumner from the Imperial College London believed he had the answer – a new, hypothetical particle called the neutralino. It is thought to have the right mass and exist in suitably vast quantities – but has never been detected.

If dark matter is everywhere in our galaxy, then it must be present here on Earth. In fact thousands of tonnes of the stuff must be passing through the Earth every day. It doesn't interact with ordinary matter, so it can pass straight through it, whatever 'it' is: us, the Earth, everything we're familiar with.

The bottom of a mine, away from the cosmic rays and atmospheric particles on the surface, is the perfect place to try to detect a signal. So that's exactly what Professor Sumner tried to do, with a detector located at the bottom of Europe's deepest mine on the coast in Cleveland, northern England.

If his team detected a neutralino, then a Nobel Prize would surely follow. But the search has so far proved fruitless.

Doubting Newton
Not everyone was so keen though. In 1974, while most scientists decided to pursue dark matter, Israeli astrophysicist Professor Milgrom tried something even more audacious – he tried to rewrite Newton's laws of gravity. Knowing this wouldn't exactly be welcomed by the rest of the community, he worked at his theory in private until he was ready to unleash it on the world in 1981.

He called it Modified Newtonian Dynamics (MOND) and used it to showed how gravity could be a little stronger than previously thought, across the huge distances that galaxies cover.

But surely Newton couldn't have been wrong? Milgrom continued to work on the theory and has since begun to attract admirers and recruit like-minded people. The longer the identity of dark matter remains a mystery, the more credence will be given to his ideas.

A deeper mystery
In 1997 Professor Saul Perlmutter opened another can of worms. While looking at the expansion of the universe, he accidentally discovered that not only were all stars and galaxies moving away from each other, they were doing so at greater and greater speeds.

This meant that our future selves might one day look up to a sky without stars (they'd all be too far away). It also meant that 'something' was pushing the stars apart. This anti-gravity force was completely new to science, but again what it actually was remained a mystery. It did however have a name: dark energy.

It turned out that the universe is 4% ordinary matter, 21% dark matter and 75% dark energy. That's a lot of stuff that no one really understands. Inevitably then, this Standard Model has its sceptics – not everyone believes that such a huge and important set of theories can be based on so little physical evidence.

Professor Mike Disney from Cardiff University even went as far as to suggest that this wasn't "physics at all – just fairies at the bottom of the garden".

In response the dark matter believers, led by Professor Carlos Frenk at Durham University, have produced impressive computer simulations of the Universe. These apparently show that dark matter and dark energy have been vital to the development of the Universe. Without their influence the galaxies, stars and planets, and indeed life itself, would never have come to be.

The results of the WMAP satellite survey appear to confirm the quantity of each of the 'dark' components. So despite the growing popularity of Milgrom's MOND idea in some quarters, dark matter still has the backing of the vast majority of scientists.

The standard model, with its officially approved mix of atoms, dark matter and dark energy, is the latest in a long line of brilliant ideas. Every civilisation since the year dot has had its own cosmological model. Every few decades or centuries, it has been replaced by something better.

Whether we are the privileged generation living in the time of the right idea remains to be seen. Is dark matter here to stay?

cassini · 09/04/2006, 14h40

Rebonjour,
J'étais presque sûr que tu allais me comblé sur sujet, il y a là matière à lecture que je prendrais le plaisir de lire et relire...thanks

cassini · 12/04/2006, 15h29

Bonjour ,
En cliquant sur picobarn sur l'encyclopédie wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Weakly_...sive_particles
ça ne donne aucune réponse, je ne connais pas cette unité, je l'ai pris en premier lieu pour picobars ! ce qui n'est pas le cas bien sûr, alors j'ai pensé poser la question ici; de plus l'idée du choix du germanium et le silicium me donnent d'autres questions car je ne sais pas pourquoi specialement ces deux matériaux...

Thirga.ounevdhou · 12/04/2006, 15h57

Bonjour Samir David,

Voila ce que j'ai trouvé : (c'est une unite de mesure de surface, on l'applique dans l'infiniment petit) :

Le barn (symbole b) est une unité spéciale employée en physique nucleaire pour exprimer les sections efficaces.

Elle figure dans le tableau X du Système international, Unités à maintenir temporairement avec le Système International.

Cette unité est homogène avec une superficie ; sa valeur est de : 10-28 m2.

Cette unité est du même ordre de grandeur que la section géométrique du noyau d'un atome, le rayon du proton étant de 1,5 × 10-15 m, celui du neutron de 10-15 m. Cependant, les valeurs des sections efficaces diffèrent notablement de leurs valeurs géométriques et varient également de façon importante en fonction de la nature et de l'energie du flux de particules traversant le matériau considéré.

Par exemple, la section efficace totale du noyau d'atome d'hydrogene est de 20 b (2000 × 10-30 m2) pour un flux de neutrons dont l'énergie est d'1 eV, alors que la section géométrique d'un proton est environ trois cent fois plus petite : ~0,07 b (7,06 × 10-30 m2).

À titre de comparaison, la section géométrique d'un atome d'hydrogène est d'environ 6,25 Mb (6,25 × 10-22 m2), trois cent mille fois plus grande.

1 pb = 10-12 barn = 10-36 cm² = 10-40 m²

- http://es.wikipedia.org/wiki/Picobarn

far_solitaire · 12/04/2006, 17h49

Salut
Merci Thirga pour cette expliquation à Samir david, j'ajouterai pour simplifier un peu la chose, que la section efficace est un parametre qui permet en queslque sorte d'estimer la probabilité qu'une interaction aie lieu:
Par exemple, en physique nucléaire des noyaux superlourds, la section efficace de production d'un noyau tel que le 115 (Z=115, noyau artificiel le plus lours synthetisé) est de l'orde du picobarn. ce qui veut dire qu'avec un faisceau intense dirigé sur une cible donné pour former ce noyau par fusion, on a à peu près seulement quelques évenement par moi, c'est à dire quelques noyaux 115 formés.

Imagine ce qui en serai dans le cas des wimps avec une section efficace 10 000 fois plus faible !

au plaisir

sindbad · 12/04/2006, 22h36

Salut

Dans quelques jours (20-22 avril 06) se tiendra, a Edinburg en Ecosse, un workshop dont le theme est "Dark matter Vs Alternative Gravities". Des chercheurs ont propose des theories alternatives a l'hypothese de la matiere sombre. Ce workshop permettra donc, aux participants, d'examiner et debatre les divers theories avancees ici et la.

Le point de depart
Le point de depart de ces nouvelles idees est une theorie designee MOND (Modified Newtonian Dynamics) dont l'auteur est le physicien Mordehai Milgrom du Weizman Institute of Israel. Mordehai s'est propose de reformuler les lois fondamentales de la dynamics, notament la loi reliant force, masse et acceleration: f = ma.

Ainsi, et selon Mordhai, la gravitation changerait d'une force variant avec le carre de la distance (1/r**2) en un force decroissant lineairement avec la distance (1/r) pour des valeurs de l'acceleration inferieures a 10**-8 cm/s, le type d'acceleration auquel on a affaire dans les mouvements a grande echel a l'interieur de galaxie et des structure de galaxies

Dapres Mordehai ce changement apporte a l'expression de la loi de newton (F=ma) suffirait a "doper" la gravite rendant l'hypothese d'une matiere sombre totalement superflu.

Le revers
Bien que seduisante la theorie de Milgrom s'est vite retrouvee en conflit avec les poids lourds que sont la RG et le model standard cosmolgique de l'autre:

Une prediction requise par le model de Mordehai est que le halo se formant autour d'une galaxie doit necessairement epouser la forme de celle ci. Les resultats de l'observation quant a eux montrent que le halo en question a tendance a prendre un forme quelconque. Ce qui conforte plus l'hypothese de la matiere sombre...

@+

sindbad · 12/04/2006, 23h05

Salut

Sur les traces de Mordehai
Loin de se decourager les partisants des theories alaternatives de la gravitation ont choisit de s'attaquer au probleme avec plus de vigueur avec des resultats varies.

Le concept de "Twin field" de Jacob Bekenstein
Propose quant a lui d'apporter des modifications a la MOND en introduisant le concept de "champs gemellaires", un champ donnant naissance a la gravitation, l'autre servant de terrain pour les autres forces de la natures. Selon Bekenstein cette modification suffirait a resoudre le conflit entre la MOND et la RG.

Toujours selon Bekenstein pour des des vitesses relativiste et des accelerations >>> a0 (a0=10**-8 cm/s) sa theorie se reduirait a celle de la RG, pour de faible vitesse mais toujours > a a0 celle ci se confondrait a celle de Newton et enfin pour des accelerations < a0 elle deviendrait MOND.

http://www.newscientistspace.com/article/mg18524834.000

Flexi-Gravity: Dr HongSheng Zhao, Dr Benoit Famaey
http://news.scotsman.com/scitech.cfm?id=253972006
http://star-www.st-and.ac.uk/~hz4/

STVG: Joel Brownstein and John Moffat
Dans cette variantes, scalar-tensor-vector gravity, les deux chercheurs ont pris en compte les effets quantiques dans la RG. Selon les promoteurs de cette variantes, celle ci a reussit ou la MOND avait echouer auparavant en parvenant a resoudre l'enigme de la sonde spatiale Pioneer 10 et a predire le rayonnenemt d'apres le Big Bang...

http://www.newscientistspace.com/article/dn8631

Interview interessante accordee par M Milgrom.
http://www.americanscientist.org/tem.../assetid/16363

Bonne lecture et a plus...

Thirga.ounevdhou · 13/04/2006, 10h56

Bonjour,

Merci Far-Slitaire pour ces explications enrichissantes.

Merci Sandbad pour l’info...

Et Merci Samirdavid pour le sujet.

bonne continuation et bonne journee a vous.

09/04/2006, 12h55	#1
cassini FA. insider Date d'inscription: mai 2005 Localisation: Là bas... Messages: 869	A la recherche des Wimps Bonjour, Je voudrais partagé cet article que j'ai trouvé sur infoscience et qui parle de matière noire encore une fois...voici l'article : Les détecteurs de l'expérience européenne *******II enregistrent depuis peu leurs premières impulsions induites par la radioactivité ambiante avec pour objectif final la détection des signaux engendrés par les particules Wimps (Weakly interacting massive particles). Selon différentes théories de supersymétrie, ces particules pourraient former ce que l'on appelle la matière noire. En effet, la matière ordinaire, constituée d'atomes ne représente que 4% de la densité totale de l'Univers. Pour expliquer ce phénomène, les astrophysiciens ont prédit l'existence de matière noire (qui compterait pour 25% de l'Univers) et d'énergie noire. Plusieurs équipes à travers le monde se sont lancées dans l'observation des Wimps avec une difficulté de taille : leur très faible interaction avec la matière ordinaire. La tâche nécessite ainsi des détecteurs ultra sensibles capables de séparer les signaux parasites en provenance des rayonnements cosmiques et de la radioactivité naturelle. C'est avec cette ambition que l'expérience ******* I a été lancée en 2002 munie de 3 détecteurs de 320 grammes de germanium pur, sans résultats très probants malheureusement. Son successeur, qui réunit six laboratoires français, deux allemands et un russe offrira une fois complété une sensibilité 100 fois supérieure grâce à 120 détecteurs abrités dans un blindage de 100 tonnes de plomb et de polyéthylène, refroidi à une température proche du zéro absolu et installé au milieu du tunnel de Fréjus sous 1700 mètres de roches. Il permettra peut-être aux chercheurs d'observer enfin de plus près ces mystérieux Wimps. (CEA) __________________ Les avatars de la vie, on n'y peut rien. Dernière modification par samirdavid 09/04/2006 à 12h57.

09/04/2006, 14h07	#2
far_solitaire FA. legend Date d'inscription: janvier 2006 Localisation: درب التبانة Messages: 6 888	Salut Cette Energie-matière sombre c'est le mystère des mystères ! et tout le monde la cherche : USA : http://cdms.berkeley.edu/ France : http://*******.in2p3.fr/index.html UK : http://hepwww.rl.ac.uk/ukdmc/project/project.html Allemagne : http://www.mpi-hd.mpg.de/non_acc/dm.html Italie : http://www.lngs.infn.it/lngs/htexts/dama/ En astrophysique, les WIMPs (acronyme anglais pour « particules massives interagissant faiblement ») forment une solution au problème de la matière noire. Ces particules interagissent très faiblement avec la matière ordinaire (nucléons, électrons), leur section efficace d'interaction est de l'ordre du picobarn. C'est cette très faible interaction, associée à une masse importante (de l'ordre de celle d'un noyau atomique), qui en font un candidat crédible pour la matière noire. Détection expérimentale Détection directe des WIMPs En raison de leur interaction très faible avec la matière, la détection des neutralinos s'avère être difficile. De même que les neutrinos, les neutralinos peuvent traverser la matière constituant le soleil ou la terre sans aucun effet. On espère ainsi qu'un grand nombre de WIMPs croisant un grand « volume de détection » créerait un certain genre de réactions au moins quelques fois par année. La stratégie générale des expériences de détection des WIMPs est de trouver les systèmes les plus sensibles possibles, permettant d'effectuer des mesures avec de grands volumes. Cette stratégie suit les leçons apprises lors de la découverte et de la détection des neutrinos. La technique employée par les collaborations française ***** (CNRS-CEA) installée dans le laboratoire souterrain de Modane (tunnel du Fréjus) et américaine CDMS, installée dans la mine de Soudan, se fonde sur l'utilisation de multiples cristaux refroidis à très basse température (silicium et germanium). Cette technique est actuellement la plus prometteuse pour la mise en évidence du neutralino. http://fr.wikipedia.org/wiki/Weakly_...sive_particles L’expérience ***** II démarre janvier 2006 : premiers détecteurs installés, Au laboratoire souterrain de Modane (LSM), l’équipe de l’expérience ***** II, consacrée à la recherche de la matière noire de notre galaxie, a accompli avec succès la première mise en froid de son cryostat et enregistré les premières impulsions des détecteurs ! [IMG]http://*****.in2p3.fr/pub/fichiers/demarrage-edw2/index-com_fichiers/image001.gif[/IMG] [IMG]http://*****.in2p3.fr/pub/fichiers/demarrage-edw2/index-com_fichiers/image004.jpg[/IMG] Installés dans le hall du LSM au milieu du tunnel routier du Fréjus, les détecteurs ultra- sensibles d’***** sont protégés des rayons cosmiques par 1700 m de roche. Cette installation unique au monde par la taille de son cryostat, d’un volume de 100 litres, est capable de refroidir une trentaine de kilogrammes de détecteurs en germanium à une température proche du zéro absolu. Ainsi elle va constituer pour les équipes françaises, allemandes et russe d’***** un outil décisif dans la course à la recherche des Wimp’s. Les mesures les plus récentes du fond diffus cosmologique et de la vitesse d’éloignement des supernovæ à grande distance, interprétées dans le cadre du modèle cosmologique standard, nous mettent en présence d’un univers dominé par la matière noire (23%) et l’énergie noire (70%). Mise en évidence en 1930, la nécessité de l’existence d’une matière noire dans l’Univers n’a pas faibli, et l’hypothèse qu’elle soit constituée en grande partie de particules massives interagissant faiblement (Wimps) n’a fait que se renforcer depuis. Provenant du cosmos, et capable de traverser d’épaisses couches de roche, ce nouveau type de particules, que prédisent les théories de supersymétrie en physique des particules pour unifier les forces fondamentales, serait susceptible d’être mis en évidence par les détecteurs d’*****. La collaboration *****, constituée de six laboratoires français [CEA/DSM (Dapnia, Drecam), CNRS/IN2P3 (IPNL, CSNSM), CNRS/MIPPU (CRTBT), CNRS/Insu (IAP, IAS)], deux laboratoires allemands (FZ Karlsruhe, université de Karlsruhe) et un laboratoire russe (Dubna/DLNP) rassemble des spécialistes de disciplines très variées - physique des particules, physique des matériaux, astrophysique, cryogénie. Ses équipes œuvrent depuis le début des années 90 à développer et utiliser des détecteurs ultra-sensibles, des bolomètres en germanium de quelques centaines de grammes fonctionnant à 20 mK. La collaboration a démontré son excellence au niveau international en 2002, en obtenant avec les 3 détecteurs de l’installation ***** I, la meilleure sensibilité dans la détection directe de Wimps. Elle a pu ainsi explorer pour la première fois des domaines de paramètres liés à ces particules et à leurs interactions tels que les permettent les modèles de supersymétrie. Cependant les Wimps sont particulièrement discrets et pour détecter leurs très rares signaux, 28 nouveaux détecteurs sont en cours d’installation dans le nouveau cryostat à ultra-basse radioactivité, équipé de ses blindages et de sa couverture anti-cosmique au laboratoire souterrain de Modane, un laboratoire mixte CEA-CNRS. Pour disposer de l’instrument le plus performant au monde dans les années 2007-2011, ***** prévoie de fabriquer et monter 90 détecteurs bolométriques supplémentaires. Avec une masse sensible de 30 kg de germanium, ***** aura alors la meilleure sensibilité potentielle mondiale aux Wimps. Le nouvel outil que représente ***** II permettra de gagner un facteur 100 sur la sensibilité à la découverte des wimps et de tester une grande variété de modèles proposés dans le cadre des théories de supersymétrie. http://*****.in2p3.fr/pub/fichiers/cdp.html __________________ La physique est une magie contrôlée par la géométrie - René Thom**

09/04/2006, 14h13	#3
far_solitaire FA. legend Date d'inscription: janvier 2006 Localisation: درب التبانة Messages: 6 888	il y a un docu BBC HORIZOM très interessant sur la matiere et energie sombre: Most of Our Universe is Missing http://www.bbc.co.uk/sn/tvradio/prog.../missing.shtml (dsl c'est en anglais) We know what 4% of the Universe is made of. But what about the rest? There was a time, not so long ago, when science seemed to understand how the universe worked. Everything – us, the Earth, the stars and even exotic-sounding supernovae – was made of atoms which were all created at time-zero: the Big Bang. In between the atoms was nothing, a void: quite literally, 'space'. But recently things have started to unravel. There is, it seems, a lot more to the universe than meets the eye. According to the best estimates, we only really know what about 4% of it is made of. But if only 4% is made of atoms, what about the rest? The rest is made of mysterious entities about which very little is understood, with equally mysterious names: dark matter and dark energy. The accidental discovery In 1974 the astronomer Vera Rubin, was working on a project investigating stars at the outer edges of galaxies. What she discovered was quite a surprise. Shortly after the apple fell on his head, Newton famously declared that gravity was 'universal'. An apple falling on Earth obeys the same mathematical rules as an apple falling on the other side of the Universe. In the same way that the Sun controls the orbiting planets by exerting gravity on them, a spiral galaxy must be controlled by the gravity-giving black hole at its centre. It has long been known that Pluto, at the edge of our solar system, travels much slower than Mercury, close to the Sun. In fact observations like these allowed Newton to pin down his laws in the 17th century. When Vera Rubin did her work on galaxies she expected to find that as you reach the edge of a galaxy the stars would be moving much slower than those close to the centre. But it didn't work out like that at all. She found that almost all of the stars in spiral galaxies are racing around the centre at approximately the same speed. This was very strange. Could it be that Newton's laws weren't really universal and didn't apply in galaxies? Questioning Newton seemed unthinkable, so the majority of scientists went down a different route altogether. Rather than variable gravity, they argued, there had to be something else in galaxies, something that was providing extra gravity. With extra gravity, the stars would be pulled harder, and would travel faster – as Rubin's observations suggested. And the name they gave to this extra stuff? Dark matter. But what is dark matter? Two men at Princeton University – Professors Peebles and Ostriker – looked further into dark matter. They even suggested that there was at least 10 times more of it than there was ordinary matter. But despite its growing acceptance, dark matter's real identity remained completely unknown. Nothing that particle physics came up with appeared to fit the bill. Even the newly-discovered neutrino had the wrong characteristics. What was needed was something with mass but also something which does not interact with ordinary matter. Professor Tim Sumner from the Imperial College London believed he had the answer – a new, hypothetical particle called the neutralino. It is thought to have the right mass and exist in suitably vast quantities – but has never been detected. If dark matter is everywhere in our galaxy, then it must be present here on Earth. In fact thousands of tonnes of the stuff must be passing through the Earth every day. It doesn't interact with ordinary matter, so it can pass straight through it, whatever 'it' is: us, the Earth, everything we're familiar with. The bottom of a mine, away from the cosmic rays and atmospheric particles on the surface, is the perfect place to try to detect a signal. So that's exactly what Professor Sumner tried to do, with a detector located at the bottom of Europe's deepest mine on the coast in Cleveland, northern England. If his team detected a neutralino, then a Nobel Prize would surely follow. But the search has so far proved fruitless. Doubting Newton Not everyone was so keen though. In 1974, while most scientists decided to pursue dark matter, Israeli astrophysicist Professor Milgrom tried something even more audacious – he tried to rewrite Newton's laws of gravity. Knowing this wouldn't exactly be welcomed by the rest of the community, he worked at his theory in private until he was ready to unleash it on the world in 1981. He called it Modified Newtonian Dynamics (MOND) and used it to showed how gravity could be a little stronger than previously thought, across the huge distances that galaxies cover. But surely Newton couldn't have been wrong? Milgrom continued to work on the theory and has since begun to attract admirers and recruit like-minded people. The longer the identity of dark matter remains a mystery, the more credence will be given to his ideas. A deeper mystery In 1997 Professor Saul Perlmutter opened another can of worms. While looking at the expansion of the universe, he accidentally discovered that not only were all stars and galaxies moving away from each other, they were doing so at greater and greater speeds. This meant that our future selves might one day look up to a sky without stars (they'd all be too far away). It also meant that 'something' was pushing the stars apart. This anti-gravity force was completely new to science, but again what it actually was remained a mystery. It did however have a name: dark energy. It turned out that the universe is 4% ordinary matter, 21% dark matter and 75% dark energy. That's a lot of stuff that no one really understands. Inevitably then, this Standard Model has its sceptics – not everyone believes that such a huge and important set of theories can be based on so little physical evidence. Professor Mike Disney from Cardiff University even went as far as to suggest that this wasn't "physics at all – just fairies at the bottom of the garden". In response the dark matter believers, led by Professor Carlos Frenk at Durham University, have produced impressive computer simulations of the Universe. These apparently show that dark matter and dark energy have been vital to the development of the Universe. Without their influence the galaxies, stars and planets, and indeed life itself, would never have come to be. The results of the WMAP satellite survey appear to confirm the quantity of each of the 'dark' components. So despite the growing popularity of Milgrom's MOND idea in some quarters, dark matter still has the backing of the vast majority of scientists. The standard model, with its officially approved mix of atoms, dark matter and dark energy, is the latest in a long line of brilliant ideas. Every civilisation since the year dot has had its own cosmological model. Every few decades or centuries, it has been replaced by something better. Whether we are the privileged generation living in the time of the right idea remains to be seen. Is dark matter here to stay? __________________ *La physique est une magie contrôlée par la géométrie -* René Thom Dernière modification par far_solitaire 09/04/2006 à 14h28.

09/04/2006, 14h40	#4
cassini FA. insider Date d'inscription: mai 2005 Localisation: Là bas... Messages: 869	Rebonjour, J'étais presque sûr que tu allais me comblé sur sujet, il y a là matière à lecture que je prendrais le plaisir de lire et relire...thanks __________________ Les avatars de la vie, on n'y peut rien. Dernière modification par samirdavid 09/04/2006 à 14h58.

12/04/2006, 15h29	#5
cassini FA. insider Date d'inscription: mai 2005 Localisation: Là bas... Messages: 869	Bonjour , En cliquant sur picobarn sur l'encyclopédie wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Weakly_...sive_particles ça ne donne aucune réponse, je ne connais pas cette unité, je l'ai pris en premier lieu pour picobars ! ce qui n'est pas le cas bien sûr, alors j'ai pensé poser la question ici; de plus l'idée du choix du germanium et le silicium me donnent d'autres questions car je ne sais pas pourquoi specialement ces deux matériaux... __________________ Les avatars de la vie, on n'y peut rien.

12/04/2006, 15h57	#6
Thirga.ounevdhou Moderator Date d'inscription: mai 2004 Localisation: Un pays que j'aime Messages: 14 602	Bonjour Samir David, Voila ce que j'ai trouvé : (c'est une unite de mesure de surface, on l'applique dans l'infiniment petit) : Le barn (symbole b) est une unité spéciale employée en physique nucleaire pour exprimer les sections efficaces. Elle figure dans le tableau X du Système international, Unités à maintenir temporairement avec le Système International. Cette unité est homogène avec une superficie ; sa valeur est de : 10-28 m2. Cette unité est du même ordre de grandeur que la section géométrique du noyau d'un atome, le rayon du proton étant de 1,5 × 10-15 m, celui du neutron de 10-15 m. Cependant, les valeurs des sections efficaces diffèrent notablement de leurs valeurs géométriques et varient également de façon importante en fonction de la nature et de l'energie du flux de particules traversant le matériau considéré. Par exemple, la section efficace totale du noyau d'atome d'hydrogene est de 20 b (2000 × 10-30 m2) pour un flux de neutrons dont l'énergie est d'1 eV, alors que la section géométrique d'un proton est environ trois cent fois plus petite : ~0,07 b (7,06 × 10-30 m2). À titre de comparaison, la section géométrique d'un atome d'hydrogène est d'environ 6,25 Mb (6,25 × 10-22 m2), trois cent mille fois plus grande. 1 pb = 10-12 barn = 10-36 cm² = 10-40 m² - http://es.wikipedia.org/wiki/Picobarn Dernière modification par Thirga.ounevdhou 12/04/2006 à 18h03.

12/04/2006, 17h49	#7
far_solitaire FA. legend Date d'inscription: janvier 2006 Localisation: درب التبانة Messages: 6 888	Thirga Salut Merci Thirga pour cette expliquation à Samir david, j'ajouterai pour simplifier un peu la chose, que la section efficace est un parametre qui permet en queslque sorte d'estimer la probabilité qu'une interaction aie lieu: Par exemple, en physique nucléaire des noyaux superlourds, la section efficace de production d'un noyau tel que le 115 (Z=115, noyau artificiel le plus lours synthetisé) est de l'orde du picobarn. ce qui veut dire qu'avec un faisceau intense dirigé sur une cible donné pour former ce noyau par fusion, on a à peu près seulement quelques évenement par moi, c'est à dire quelques noyaux 115 formés. Imagine ce qui en serai dans le cas des wimps avec une section efficace 10 000 fois plus faible ! au plaisir __________________ *La physique est une magie contrôlée par la géométrie -* René Thom

12/04/2006, 22h36	#8
sindbad En quarantaine Date d'inscription: septembre 2003 Localisation: Lalande 21185/8AL Messages: 867	Dark matter Vs Alternative Gravities Salut Dans quelques jours (20-22 avril 06) se tiendra, a Edinburg en Ecosse, un workshop dont le theme est "Dark matter Vs Alternative Gravities". Des chercheurs ont propose des theories alternatives a l'hypothese de la matiere sombre. Ce workshop permettra donc, aux participants, d'examiner et debatre les divers theories avancees ici et la. Le point de depart Le point de depart de ces nouvelles idees est une theorie designee MOND (Modified Newtonian Dynamics) dont l'auteur est le physicien Mordehai Milgrom du Weizman Institute of Israel. Mordehai s'est propose de reformuler les lois fondamentales de la dynamics, notament la loi reliant force, masse et acceleration: f = ma. Ainsi, et selon Mordhai, la gravitation changerait d'une force variant avec le carre de la distance (1/r2) en un force decroissant lineairement avec la distance (1/r) pour des valeurs de l'acceleration inferieures a 10-8 cm/s, le type d'acceleration auquel on a affaire dans les mouvements a grande echel a l'interieur de galaxie et des structure de galaxies Dapres Mordehai ce changement apporte a l'expression de la loi de newton (F=ma) suffirait a "doper" la gravite rendant l'hypothese d'une matiere sombre totalement superflu. Le revers Bien que seduisante la theorie de Milgrom s'est vite retrouvee en conflit avec les poids lourds que sont la RG et le model standard cosmolgique de l'autre: Une prediction requise par le model de Mordehai est que le halo se formant autour d'une galaxie doit necessairement epouser la forme de celle ci. Les resultats de l'observation quant a eux montrent que le halo en question a tendance a prendre un forme quelconque. Ce qui conforte plus l'hypothese de la matiere sombre... @+

12/04/2006, 23h05	#9
sindbad En quarantaine Date d'inscription: septembre 2003 Localisation: Lalande 21185/8AL Messages: 867	Salut Sur les traces de Mordehai Loin de se decourager les partisants des theories alaternatives de la gravitation ont choisit de s'attaquer au probleme avec plus de vigueur avec des resultats varies. Le concept de "Twin field" de Jacob Bekenstein Propose quant a lui d'apporter des modifications a la MOND en introduisant le concept de "champs gemellaires", un champ donnant naissance a la gravitation, l'autre servant de terrain pour les autres forces de la natures. Selon Bekenstein cette modification suffirait a resoudre le conflit entre la MOND et la RG. Toujours selon Bekenstein pour des des vitesses relativiste et des accelerations >>> a0 (a0=10-8 cm/s) sa theorie se reduirait a celle de la RG, pour de faible vitesse mais toujours > a a0 celle ci se confondrait a celle de Newton et enfin pour des accelerations < a0 elle deviendrait MOND. http://www.newscientistspace.com/article/mg18524834.000 Flexi-Gravity: Dr HongSheng Zhao, Dr Benoit Famaey http://news.scotsman.com/scitech.cfm?id=253972006 http://star-www.st-and.ac.uk/~hz4/ STVG: Joel Brownstein and John Moffat** Dans cette variantes, scalar-tensor-vector gravity, les deux chercheurs ont pris en compte les effets quantiques dans la RG. Selon les promoteurs de cette variantes, celle ci a reussit ou la MOND avait echouer auparavant en parvenant a resoudre l'enigme de la sonde spatiale Pioneer 10 et a predire le rayonnenemt d'apres le Big Bang... http://www.newscientistspace.com/article/dn8631 Interview interessante accordee par M Milgrom. http://www.americanscientist.org/tem.../assetid/16363 Bonne lecture et a plus...

13/04/2006, 10h56	#10
Thirga.ounevdhou Moderator Date d'inscription: mai 2004 Localisation: Un pays que j'aime Messages: 14 602	Bonjour, Merci Far-Slitaire pour ces explications enrichissantes. Merci Sandbad pour l’info... Et Merci Samirdavid pour le sujet. bonne continuation et bonne journee a vous.

Outils de la discussion
Afficher une version imprimable Envoyer un lien vers cette page par email
Modes d'affichage
Mode linéaire Choisir le mode hybride Choisir le mode arborescent