Une histoire jalonnée de découvertes inattendues
1930 – Wolfgang Pauli propose comme « remède désespéré » l’existence d’une nouvelle particule neutre pour expliquer l’apparente non conservation d’énergie dans la désintégration bêta et le problème inexpliqué de la « parité des noyaux ».
1933 – Enrico Fermi propose le nom de « neutrino » à la particule inventée par Pauli et formule une théorie quantitative des interactions faibles.
1956 – Frederick Reines et Clyde Cowan annoncent la première évidence de l’existence des neutrinos. Ils utilisent un flux intense de neutrinos d’un réacteur et des détecteurs à scintillations.
1957 – Bruno Pontecorvo formule une théorie des « oscillations de neutrinos. Il démontre que si différentes variétés de neutrinos existent, ceux-ci peuvent passer d’une variété à l’autre.
1958 – Maurice Goldhaber, Lee Grodzins et Andrew Sunyard, démontrent que le neutrino a une hélicité gauche c’est à dire que son spin est aligné dans la direction de son mouvement dans le sens d’un tourne-vis gauche. Cette expérience permet de distinguer entre différentes formes d’interactions faibles.
1962 – Jack Steinberger, Leon Lederman et Melvin Schwartz font la première expérience avec des neutrinos provenant d’un accélérateur, ils démontrent qu’il y a deux espèces de neutrinos, les neutrinos-électrons et les neutrinos -muons.
La découverte d’un second neutrino
C’est en 1962 que trois jeunes physiciens américains, Jack Steinberger, Leon Lederman et Melvin Schwartz montrent que des neutrinos produits par des accélérateurs sont différents des neutrinos issus de la radioactivité. Ces neutrinos sont issus de la désintégration de muons, des corpuscules semblables aux électrons mais instables et 200 fois plus lourds. Ces deux espèces de neutrinos sont appelées neutrino-électron et neutrino-mu pour rappeler qu’elles sont associées à l’électron et au muon. L’expérience dont on voit le dispositif expérimental valut à leurs auteurs le prix Nobel en 1988.
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1968 – Une expérience souterraine dans le Sud Dakota observe pour la première fois des neutrinos provenant du soleil, mais leur flux est beaucoup moins intense que celui prédit par les modèles du soleil.
1973 – Un groupe international observe dans une chambre à bulles un lot d’événements dits à « courant neutre », ce qui conforte une théorie unifiant les interactions électromagnétiques et faibles proposée quelques années auparavant par Sheldon Glashow, Abdul Salam et Steven Weinberg.
1975 – Martin Perl découvre à Stanford en Californie, un troisième lepton : le tau. Des expériences qui suivent mettent en évidence qu’il existe aussi une troisième espèce de neutrino : le neutrino tau.
1987 – Dans une mine du Kamioka, au Japon et dans une mine de sel aux Etats-Unis, on détecte pour la première fois des neutrinos provenant d’une explosion de supernova (SN1987A).
1989 – Des expériences au CERN et à Stanford montrent qu’il n’existe que trois espèces de neutrinos.
1998 – Les résultats d’une expérience « Super-Kamiokande », suggèrent que les oscillations de neutrinos existent et que ceux-ci ont une masse.
1999 à 2006 – Confirmation de l’existence d’oscillations de neutribos par des données prises au Sudbury Neutrino Observatory (Ontario).
2015 – Le prix Nobel de physique est attribué à deux chercheurs Japonais et américain, Takaaki Kajita et Arthur B. McDonald, pour leurs travaux sur les oscillations des neutrinos et confirmant que ces particules possédaient une masse.
– La lettre de Pauli
– Mise en évidence du neutrino, 1956
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