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Interaction forte répulsive

  1. Seirios

    Date d'inscription
    mai 2005
    Localisation
    Dans le plan complexe
    Âge
    25
    Messages
    10 384

    Interaction forte répulsive

    Bonjour à tous,

    J'ai lu dans un autre post que l'interaction forte pouvait être répulsive pour une certaine densité, ce que je ne comprends pas vraiment

    Aussi j'aimerais savoir s'il existerait une explication pas trop compliquée pour illustrer ce phénomène.

    Quelqu'un pourrait-il me renseigner ?

    Merci d'avance
    Phys2

    -----

    If your method does not solve the problem, change the problem.
     


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  2. Rincevent

    Date d'inscription
    octobre 2003
    Localisation
    Europe
    Messages
    9 563

    Re : Interaction forte répulsive

    salut,

    je me permets de citer BioBen qui me citait

    Or, tu peux montrer que l'aspect attractif ou répulsif de l'interaction (forte ici mais c'est valable de manière générale) dépend du spin de la particule échangée. En clair: elle est attractive à basses densités car elle se fait par échanges de pions (spin 0), mais si tu augmentes la densité d'autres mésons vont être échangés qui n'ont plus le même spin et font que l'interaction devient répulsive (évidemment, cela change encore si tu augmentes encore la densité car de nouveaux mésons vont devoir être pris en compte).
    pour compléter un peu : on peut montrer que quand une interaction se fait (entre 2 particules identiques au repos et sans que leur spin intervienne) par échange de bosons de spin paire (0 ou 2 donc), elle est attractive alors que quand le spin est impair (1), elle est répusilve. C'est ce qui explique par exemple que l'interaction de Coulomb entre deux électrons est répulsive (spin 1 pour le photon) alors que l'interaction gravitationnelle est attractive (spin 2 pour le champ gravitationnel).

    Dans le cas de l'interaction forte, celle entre nucléons, on modélise l'interaction à basse énergie, celle qui intervient principalement dans les noyaux, entre deux neutrons (par exemple) par échange de pions (spin 0). C'est ce qui explique la cohésion des noyaux malgré la répulsion entre protons.

    Mais tous ces gens-là ne sont pas des particules élémentaires : ils sont composés de quarks. Ainsi, quand l'énergie augmente (ce qui est le cas quand la densité augmente : plus tu compresses un truc, plus il est chaud et donc plus ses constituants sont agités et ont une énergie élevée), tout se complique et les boules de quarks qui sont échangées (celles qui sont déguisées en pions à basse énergie), changent d'état de spin (et se déguisent en autres mésons), ce qui rend l'interaction répulsive...

    pour résumer :

    - le principe du caractère attractif ou répulsif qui dépend du spin est assez simple à montrer à l'aide de lagrangiens et de calculs de base de théorie des champs [mais impossible à expliquer sans calcul]

    - le fait que l'état excité des particules virtuelles échangées soit des mésons de spin 1 est plus complexe...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.
     

  3. Seirios

    Date d'inscription
    mai 2005
    Localisation
    Dans le plan complexe
    Âge
    25
    Messages
    10 384

    Re : Interaction forte répulsive

    OK merci beaucoup pour ton explication Rincevent
    If your method does not solve the problem, change the problem.
     

  4. invite34596000666

    Date d'inscription
    novembre 2006
    Messages
    0

    Re : Interaction forte répulsive

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    On peut montrer que quand une interaction se fait (entre 2 particules identiques au repos et sans que leur spin intervienne) par échange de bosons de spin paire (0 ou 2 donc), elle est attractive alors que quand le spin est impair (1), elle est répulsive.
    Y a-t-il possibilité d'une généralisation à 2 particules différentes ? (interactions électron–proton)
     

  5. Rincevent

    Date d'inscription
    octobre 2003
    Localisation
    Europe
    Messages
    9 563

    Re : Interaction forte répulsive

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Y a-t-il possibilité d'une généralisation à 2 particules différentes ? (interactions électron–proton)
    oui, tant qu'on reste raisonnable : en disant "identiques", je voulais dire sans le dire que les deux particules devaient avoir des charges de même signe (les supposer identiques étant la façon la plus simple de le faire).

    En gros le principe de la démo est le suivant : tu prends un lagrangien "de base" couplant deux "courants" via un potentiel (scalaire, vectoriel, tensoriel : rayez les mentions inutiles) puis tu prends la limite basse énergie, stationnaire, etc, de tout ça, en supposant que le spin ne joue pas, qu'il n'y aucun facteur de forme entrant en jeu, etc. Le truc final étant de regarder le signe de l'énergie de liaison obtenue après quelques p'tites manipulations. La "démo" ainsi faite ne suppose donc pas vraiment l'identité des particules mais celle du signe de leur charge (composante temporelle des courants).

    en fait c'est un truc qu'on rencontre souvent dans les intros à la relativité générale qui ont une approche un peu "field theory" : ça permet de justifier avec les mains pourquoi Einstein n'avait pas le choix dans la façon d'aller au-delà de Newton. Ca doit par exemple se trouver dans le tit livre sympa de Feynman: "Lectures on gravitation".
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.
     


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  6. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 007

    Re : Interaction forte répulsive

    Bonjour,

    Je viens de commencer la lecture de "Quantum Field Théory in a nutshell" de A.ZEE.
    On y trouve dès le début du livre une comparaison entre différents champs de spin 0,1,2 et de leurs caractères attractif/répulsif qui correspond tout à fait à ce qu'en dit Rincevent.

    A recommender donc.
     

  7. Karibou Blanc

    Date d'inscription
    février 2004
    Localisation
    CERN
    Âge
    35
    Messages
    2 782

    Re : Interaction forte répulsive

    A recommender donc.
    Le livre ou Rincevent les deux surement !

    Le livre de Zee est tres bien pour intuiter les étrangetés de la théorie quantique des champs. Le style est agréable ce qui en fait un bon livre de chevet !
    Well, life is tough and then you graduate !
     


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