Propagation des neutrinos.

[invitef4234238]

La propagation d'un photon est associée à celle d'un champ électrique et d'un champ magnétique, représentables par des vecteurs perpendiculaires entre eux et dont les amplitudes varient de façon périodique. Le champ électrique qui se propage est toujours perpendiculaire à la direction de propagation du photon.

Qu'en est-il des neutrinos

Anton

[invite93279690]

La propagation d'un photon est associée à celle d'un champ électrique et d'un champ magnétique, représentables par des vecteurs perpendiculaires entre eux et dont les amplitudes varient de façon périodique. Le champ électrique qui se propage est toujours perpendiculaire à la direction de propagation du photon.

Qu'en est-il des neutrinos

Anton

Le neutrino est une particule élémentaire massive au même titre qu'un éléctron par exemple, il se propage "à peu près" comme un éléctron neutre. (je sens que je vais me faire tuer par des puristes ).
En tout cas tout ce que je veux dire c'est que si tu veux faire un parallèle avec une particule élémentaire que tu connais, le neutrino est plus proche de l'électron que du photon (selon moi).

[invitef4234238]

Le neutrino est une particule élémentaire massive au même titre qu'un éléctron par exemple, il se propage "à peu près" comme un éléctron neutre. (je sens que je vais me faire tuer par des puristes ).
En tout cas tout ce que je veux dire c'est que si tu veux faire un parallèle avec une particule élémentaire que tu connais, le neutrino est plus proche de l'électron que du photon (selon moi).

Merci pour la réponse qui ne répond pas tout à fait à ma question. Je sais que les neutrinos sont des leptons, donc des particules de matière, beaucoup moins massifs que les électrons, qu'ils sont électriquement neutres et que leur vitesse de propagation dans le vide est proche de celle de la lumière. C'est la manière dont ils se propagent dans le vide qui m'intrigue. Est-ce une onde neutrinique? Comment se définit-elle? Une question d'ignorant, je m'en excuse.

Anton

[mtheory]

. Est-ce une onde neutrinique? Comment se définit-elle? Une question d'ignorant, je m'en excuse.

Anton

Bonjour,
Il y a une onde de matière associée au neutrino tout comme à l'électron.A part le fait que sa masse est faible et qu'il intéragit très faiblement avec la matière,un neutrino se déplace dans l'Univers comme un électron.
On peut écrire une équation de Schroëdinder (en fait Dirac) pour le neutrino presque identique à l'électron.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca4b3353]

Salut,

C'est la manière dont ils se propagent dans le vide qui m'intrigue. Est-ce une onde neutrinique?

Les photons sont les excitations d'un champ électromagnétique baignant dans le vide. Il en est de meme pour toutes les particules de la nature, massive ou non, elles sont des excitations de champs présents dans tout l'espace, et leur propagation est due à des perturbations de type onde des amplitudes de ces champs.
Cette conception de la matière est universel et s'applique à toutes les particules, c'est d'ailleurs la définition actuelle d'une particule selon la mécanique quantique relativiste : une particule est une excitation d'un champ quantique.

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[invite9c9b9968]

c'est d'ailleurs la définition actuelle d'une particule selon la mécanique quantique relativiste : une particule est une excitation d'un champ quantique.

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Non, c'est une définition selon la théorie quantique des champs
Selon la mécanique quantique relativiste, il n'y a pas (encore) cette vision des choses, même si l'on s'en rapproche sacrément avec la mer de Dirac

remarque pas très utile, je te l'accorde

[invite7ce6aa19]

Non, c'est une définition selon la théorie quantique des champs
Selon la mécanique quantique relativiste, il n'y a pas (encore) cette vision des choses, même si l'on s'en rapproche sacrément avec la mer de Dirac

remarque pas très utile, je te l'accorde

petite remarque:

Je préfère dire qu'une particule est une excitation quantique d'un champ, et ce sans faire référence à la nature relativiste ou pas du champ classique. En physique du solide les excitations telles que phonons, excitons, magnons, plasmons etc..résultent de la quantification de champs euclidiens.

[inviteca4b3353]

Je préfère dire qu'une particule est une excitation quantique d'un champ, et ce sans faire référence à la nature relativiste ou pas du champ classique.

Effectivement, en physique du solide les excitations de champ (donc les "particules" ou "quasi-particules") n'ont que très rarement un caractère relativiste.

[invite9c9b9968]

Euh... Bon bah ok je me recouche

Plus sérieusement, merci pour ces précisions.

[inviteca4b3353]

Non, c'est une définition selon la théorie quantique des champs
Selon la mécanique quantique relativiste, il n'y a pas (encore) cette vision des choses, même si l'on s'en rapproche sacrément avec la mer de Dirac

Certes mais pour moi la théorie quantique des champs est la seule théorie quantique relativiste. La méca q relativiste dont tu parles est basée sur une fonction d'onde, et ce formalisme la ne permet pas de prendre en compte les créations et annihilations de particules. Bref la MQR est une version effective de la théorie des champs, si l'on veut, qui n'est valide que lorsque l'énergie de la particule est bien inférieure à sa masse au repos.


Pour ce qui est de la mer de Dirac, c'est une interprétation fausse des solutions de son équation. La bonne interprétation est l'existence d'une symétrie discrete qu'on appelle la conjugaison de charge. D'ailleurs l'interprétation des énergies négatives avec la mer de Dirac ne marche que pour les fermions (elle fait appel au principe d'exclusion.).

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[invitea29d1598]

Bref la MQR est une version effective de la théorie des champs, si l'on veut, qui n'est valide que lorsque l'énergie de la particule est bien inférieure à sa masse au repos.

ou quand on peut négliger les (éventuellement self) interactions (cf les neutrinos justement)... elle a donc un domaine de validité pas vide et la traîter de truc effectif est un abus de langage en ce sens où en suivant ce fil de pensée on pourrait tout aussi bien en arriver à dire que la TQC n'est qu'une version effective de la théorie des cordes...

En clair, je trouve ton point de vue un peu abusé: la mécanique quantique relativiste est une théorie bien définie qui a une existence en soit même si sa validité est évidemment limitée.

[inviteca4b3353]

elle a donc un domaine de validité pas vide et la traîter de truc effectif est un abus de langage en ce sens où en suivant ce fil de pensée on pourrait tout aussi bien en arriver à dire que la TQC n'est qu'une version effective de la théorie des cordes...

Mais la théorie des cordes pour peu qu'on s'intéresse seulement à des énergies faibles devant l'inverse de la longueur des cordes se comporte comme une théorie des champs où les excitations sont bien ponctuelles et les intéractions locales.
Il est possible dans ce régime de basse énergie d'intégrer les dégrés de liberté associé à l'extension spatiale des cordes pour obtenir une théorie effective qui n'est autre q'une théorie des champs décrivant des particules ponctuelles dont le comportement à basse énergie (décrit habituellement par des couplages renormalisables) est corrigé par des interactions effectives (ie, nonrenormalisables) provenant de la structure 1-dimensionnelle de ces particules à très haute énergie.
La théorie des cordes admet donne comme limite à basse énergie une théorie des champs effective. Dit autrement on peut calculer des prédictions de la théorie des cordes en utilisant une théorie des champs effective (genre supergravité si je rappelle bien) si on se limite à des énergies bien inférieure à l'inverse de la longueur fondamentale de la corde.

De la même manière je ne pense pas qu'il soit exagéré ni même péjoratif de dire qu'une théorie est une version effective d'une autre plus générale. Je dirais même que toutes les théories physiques sont des théories effectives et /ou doivent etre considérées comme telles. Ce qui revient ni plus ni moins à dire que toute théorie physique ne donne des prédictions correctes que un domaine d'énergie (ou de taille) limitée.

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[invite7ce6aa19]

De la même manière je ne pense pas qu'il soit exagéré ni même péjoratif de dire qu'une théorie est une version effective d'une autre plus générale. Je dirais même que toutes les théories physiques sont des théories effectives et /ou doivent etre considérées comme telles.

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100% d'accord. Il me semble même que le véritable objectif de la théorie des cordes devraient être de montrer que le modèle standard est une théorie effective à basse énergie de la théorie des cordes.

Ce qui revient ni plus ni moins à dire que toute théorie physique ne donne des prédictions correctes que un domaine d'énergie (ou de taille) limitée.

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Pas seulement. Un hamiltonien effectif peut décrire une classe de phénomène. Par exemple un hamiltonien de Heiseinberg est un hamiltonien de couplage effectif spin-spin.

[invitea29d1598]

je suis évidemment d'accord avec vous deux, mais ce n'est pas la question de départ, et reste que je vois toujours pas pourquoi tu (K) disais

Certes mais pour moi la théorie quantique des champs est la seule théorie quantique relativiste.

si j'ai rebondi sur ta remarque disant que la MQR est juste effective, c'est à cause de cette première affirmation avec laquelle je ne suis pas d'accord du tout. On peut avoir de la mécanique quantique relativiste sans avoir de champ et dire que c'est pas le cas parce que l'on sait que la TQC est "plus vraie" n'est pas un argument valable.

[invite93279690]

Mais la théorie des cordes pour peu qu'on s'intéresse seulement à des énergies faibles devant l'inverse de la longueur des cordes se comporte comme une théorie des champs où les excitations sont bien ponctuelles et les intéractions locales.
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Salut,

Dans le formalisme de TQC où est ce qu'on voit qu'on décrit des excitations ponctuelles ? J'en ai fait cette année et ça ne m'a apparemment pas sauté aux yeux.

[mtheory]

Salut,

Dans le formalisme de TQC où est ce qu'on voit qu'on décrit des excitations ponctuelles ? J'en ai fait cette année et ça ne m'a apparemment pas sauté aux yeux.

Bonsoir,
Quand tu calcules un diagramme de Feynman,tes quarks et leptons sont ponctuels ou pas, avec une action calculée sur une ligne d'Univers ou sur une surface d'Univers ?

[invitec913303f]

Salut,

Les photons sont les excitations d'un champ électromagnétique baignant dans le vide. Il en est de meme pour toutes les particules de la nature, massive ou non, elles sont des excitations de champs présents dans tout l'espace, et leur propagation est due à des perturbations de type onde des amplitudes de ces champs.
Cette conception de la matière est universel et s'applique à toutes les particules, c'est d'ailleurs la définition actuelle d'une particule selon la mécanique quantique relativiste : une particule est une excitation d'un champ quantique.

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Alors il y à une petite chose dont je voudrais avoir des précision. Effectivement selon mes conaissances on décris les particules comme l'exitation locale d'un champ. (Transphormée de fourier n'est pas?) mais quand on parle de ce famux champ, quel est sa nature? Ce n'est pas un champ de type EM n'est pas?

Merci pour ces précisions
Floris

Mervéilleuse années à toutes et à tous.

[inviteca4b3353]

Dans le formalisme de TQC où est ce qu'on voit qu'on décrit des excitations ponctuelles ? J'en ai fait cette année et ça ne m'a apparemment pas sauté aux yeux.

Il y a plusieurs signe de l'aspect ponctuel des particules (ie excitations de champ). Le plus frappant est la relation de commutation des operateurs champs avec leurs moments conjugués:.

Dans l'approche fonctionnelle (à la Feynman) dans laquelle il n'y a plus d'opérateur cela apparait dans le fait que le lagrangien qui décrit la dynamique et les interactions entre champs est une fonction locale (ie qui ne dépend que d'un seul point de l'espace temps). Cela se traduit par le fait que les interactions se produisent en un point (ie vertex) et qu'en tout point il y a conservation de l'(4-)impulsion.

Effectivement selon mes conaissances on décris les particules comme l'exitation locale d'un champ. (Transphormée de fourier n'est pas?)

on peut décrire les excitations d'un champs dans l'espace des positions ou des impulsions, cela n'a pas d'importance, c'est un choix de description. Définir des états d'excitations comme états propres de l'operateur impulsion est souvent utilisé car plus commode, mais ca reste un simple choix de base.

mais quand on parle de ce famux champ, quel est sa nature? Ce n'est pas un champ de type EM n'est pas?

Le champ est un objet fondamental en TQC, il n'a par conséquent pas de nature propre au sens où il n'est pas la version grossière ou lissée d'un objet plus fondamental. la lumière, les électrons et les quarks, les gluons etc... ont tous la meme nature, ce sont des champs quantiques. Leurs propriétés sont certes différentes (spin des excitations, degré de libertés etc...) mais ce sont tous des champs. La lumière est décrite par un champ EM, les électrons par un champ électroniques etc...

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[invitea20bed5c]

Le champ est un objet fondamental en TQC, il n'a par conséquent pas de nature propre au sens où il n'est pas la version grossière ou lissée d'un objet plus fondamental. la lumière, les électrons et les quarks, les gluons etc... ont tous la meme nature, ce sont des champs quantiques. Leurs propriétés sont certes différentes (spin des excitations, degré de libertés etc...) mais ce sont tous des champs. La lumière est décrite par un champ EM, les électrons par un champ électroniques etc...

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Bonjour,
j'ai quelques petites questions concernant ces champs quantiques, si vous pouviez y répondre ce serait sympa :
* Comme pour les forces, n'y a t'il pas des tentatives d'unification de ces différents champs quantiques ?
* Vous semblez dire que, les photons par exemple, sont l'excitation d'un champ présent dans tout l'espace.
Cela veut-il dire que tous les photons de l'univers sont des excitations d'un unique champ EM ?
* Si la réponse à la question précédente est positive, peut on en conclure que tous les photons (par exemple) sont liés entre eux ? Dit autrement, l'"appartenance" à un même champ entraîne t'elle des relations entre les particules générées par ce champ ?
Merci,
Gilles

[inviteca4b3353]

* Comme pour les forces, n'y a t'il pas des tentatives d'unification de ces différents champs quantiques ?

Cela va ensemble. Les forces fondamentales sont unifiées en supposant qu'au lieu de 3 groupes de symétrie, elles sont toutes (et éventuellement de nouvelles à hautes énergies) engendrées par un seul et unique groupe de symétrie. Maintenant pour respecter cette nouvelle symétrie, les particules doivent elles aussi être regroupé dans des représentations irréductibles de ce groupe.
En bref, unifier les forces impliquent une unification des champs de matière.

Cela veut-il dire que tous les photons de l'univers sont des excitations d'un unique champ EM ?

Oui.

Dit autrement, l'"appartenance" à un même champ entraîne t'elle des relations entre les particules générées par ce champ ?

A priori non, les différentes excitations correspondent à des degrés de liberté indépendant du champ (ce dernier en contenant une infinité indénombrable).

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[invitea20bed5c]

A priori non, les différentes excitations correspondent à des degrés de liberté indépendant du champ (ce dernier en contenant une infinité indénombrable).

Les photons issus d'une même source sont pourtant des excitations distinctes mais dépendantes non ? Sinon comment expliquer les figures de diffraction ?

[inviteca4b3353]

Par excitation du champ j'entendais mode d'excitation du champ. Ce n'était pas très clair et mariposa l'a explicité par la suite. Les excitations du champs sont groupées par mode, un mode est caractérisé par l'impulsion (et l'hélicité) seulement pour le photon par exemple. Les modes représentent des degrés de liberté totalement indépendants, mais les excitations appartenant à un même mode sont indicernables, ce qui donne lieu à l'observation d'interférences.

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[invite7ce6aa19]

Les photons issus d'une même source sont pourtant des excitations distinctes mais dépendantes non ? Sinon comment expliquer les figures de diffraction ?

.
Le rapport entre photons et figures de diffraction ne peut pas se relier aussi directement.
.
Il vaut d'abord comprendre comment on "fabrique" une onde électromagnétique classique à partir des étas quantiques, ce que l'on appelle un état cohérent. Et delà les concepts de diffraction, d'interférences etc...

[invite7ce6aa19]

Bonjour,
j'ai quelques petites questions concernant ces champs quantiques, si vous pouviez y répondre ce serait sympa :
* Comme pour les forces, n'y a t'il pas des tentatives d'unification de ces différents champs quantiques ?

.
Les forces sont des champs quantiques bosoniques (spin entier) sont (partiellement) unifiées dans le modèle standard des particules.

* Vous semblez dire que, les photons par exemple, sont l'excitation d'un champ présent dans tout l'espace.
Cela veut-il dire que tous les photons de l'univers sont des excitations d'un unique champ EM ?

.
Il y a autant de champs quantiques différents qu'il y a de modes de propagation classique. Donc une infinité.

* Si la réponse à la question précédente est positive, peut on en conclure que tous les photons (par exemple) sont liés entre eux ? Dit autrement, l'"appartenance" à un même champ entraîne t'elle des relations entre les particules générées par ce champ ?
Merci,
Gilles

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Les photons issus d'un même mode sont effectivement corrélés entre-eux. Les photons de 2 modes différents ne sont pas corrélés.