Création de matière à partir de lasers

[curiosss]

Bonjour,

Je suis étonné de lire cet article sur une expérience que je croyais avoir déjà été réalisée : la création de matière à partir de lumière (l'inverse a déjà été fait).

http://www.futura-sciences.com/magaz...re-labo-53755/

Je cherchais des articles sur ce thème car je me pose la question suivante :
Si on crée de la matière à partir de la lumière, quelle sera l'énergie cinétique de la particule créée ? Tout dépend du référentiel mon capitaine va-t-on me dire. Ok. Mais alors présentons la chose d'une manière différente : quelle raison aurait la particule de naitre avec telle ou telle vitesse initiale ? (aller, on va dire par rapport au référentiel du labo)

Des idées ?
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[curiosss]

Je complète ma question pour gagner du temps :

La particule créé aura une vitesse VA (référentiel labo A) initiale par rapport à un labo A.

La même expérience faite à partir d'un labo B en mouvement de translation par rapport au labo A créera une particule avec une vitesse initiale VB (référentiel labo B).

Si les conditions étaient strictement identiques (macroscopiquement) dans les labos A et B, la question devient : VA = VB ? Ou pas ?

[jacquolintégrateur]

Bonjour
Le phénomène en jeux, dans l'expérience que décrit le lien rappelé de Futura, est la polarisation du vide: la possibilité qu'un photon se scinde, spontanément, en une paire virtuelle (si l'énergie du photon est inférieure au double de l'énergie de masse d'un électron, environ 1 Mev) électron-positron, lesquels peuvent interagir, chacun, avec des photons du rayonnement ambiant, avant de s'annihiler en redonnant un photon d'énergie et d'impulsion différentes de celles du photon initial. En fait, la TQC montre que le processus est décrit par des diagrammes de Feynman à 6 vertex, donc de probabilité, à priori très faible et exigeant, par conséquent, des photons d'énergie très élevée pour être effectivement observé. En principe, l'effet "Breit et Wheeler" est invoqué pour justifier l'impossibilité d'observer des photons d'énergie très élevée, venant de très loin, au voisinage de la Terre, ceux ci étant censés s'être annihilés lors d'interactions du type envisagé avec les photons du rayonnement primordial. L'observation de photons d'énergie très élevée pose, de ce fait, un problème (non résolu, à ma connaissance) en ce qui concerne leur origine. L'expérience citée présente certainement un grand intérêt.
Cordialement

[Chanur]

Pour autant que je sache, la vitesse de la ou des particules produite(s) est tout simplement imposée par la conservation de la quantité de mouvement : les particules produites "hériteront" de la quantité de mouvement des photons incidents.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pm42]

Pour autant que je sache, la vitesse de la ou des particules produite(s) est tout simplement imposée par la conservation de la quantité de mouvement : les particules produites "hériteront" de la quantité de mouvement des photons incidents.

Vu qu'elles sont apparues en transformant l'énergie des photons en matière, si en plus elles ont la même quantité de mouvement, est ce qu'on a conservation de l'énergie ?

[Chanur]

Vu qu'elles sont apparues en transformant l'énergie des photons en matière, si en plus elles ont la même quantité de mouvement, est ce qu'on a conservation de l'énergie ?

Bah oui ...
Mais j'ai l'impression que quelque chose m'échappe dans votre question, le "vu que" et le "si en plus" n'ayant pas de rapport avec le fait que l'énergie se conserve* ...
Vu que l'Afrique est au sud de l'Europe et si en plus Barack Obama est président des Etats-Unis on a quand même conservation de l'énergie ...

*sauf dans le cas de la relativité ou la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement sont deux facettes du même phénomène.

[pm42]

L'énergie est E^2 = m^2 c^4 + p^2c^2 et elle ne change pas.

Dans le cas du photon, m=0. Mais dans le cas des particules crées, m>0 donc pour que E soit conservé, p doit diminuer.

[mach3]

Placez vous dans le référentiel du centre de masse où l'impulsion totale est nulle tout le temps, la situation est plus claire. Vous avez deux photons incidents diamétralement opposés avec une quantité de mouvement (donc un vecteur d'onde) exactement opposée, puis ensuite un électron et un positron résultants partant en direction opposées, avec une quantité de mouvement exactement opposée.
La masse de l'ensemble est au départ et devient ces deux termes étant évidemment égaux (je néglige l'interaction EM ici bien sur). Je vous laisse conclure sur les impulsions des électrons et positrons résultants (il y a 2 lignes de calcul).

m@ch3