Voit on les atomes

[MagicienX11]

Bonsoir , il y a quelques années l'entreprise IBM avait écrit son sigle avec des atomes sur une surface de xeon ( pour démontrer son aptitude à entrer dans la nanotechnologie...) , hors on m'a dit qu'on ne voyait pas les atomes mais juste leurs intéractions , alors IBM a manipulé quoi?
Autre question : quelqu'un peut il me prouver par A+B pourquoi ACTUELLEMENT on ne sait pas observer de quarks .
Merci pour vos réponses .

[spi100]

Tu veux parler de manipulation atomique et d'imagerie faite avec un microscope à effet Tunnel (STM).
Je vais revenir sur le principe du STM : il s'agit de mesurer un courant entre la surface et une pointe metallique. Quand l'extrêmité de la pointe est proche de quelques angstroems de la surface, des electrons transitent de la surface vers la pointe ( par effet tunnel). Plus la pointe est proche de la surface, plus le courant est fort. En mesurant le courant, on a donc une idée de la distance pointe surface.
Quand tu veux décrire un objet par le toucher, tu décris une surface avec ton doigt, tout en maitenant une pression constante, ce qui t'oblige à lever ou à abaisser ton doigt. Le mouvement que tu imprimes à ton doigt, te permet d'imager la forme de la surface.
En STM, on fait pareil, on se donne une valeur de courant I0, et on déplace la pointe au voisinage de la surface, en approchant ou en éloignant la pointe de la surface, de facon à maintenir le courant à I0. Le mouvement en Z de la pointe, te permet de construire une image de la surface ( Z(x,y) ). Tu vois effectivement que c'est bien l'interaction de la pointe et de la surface qui permet de construire l'image.
Si on doit établir un parallèle entre nos sens et les différentes techniques de microscopie, je dirais que Microscopie electronique et optique = vue et STM, AFM, ... = toucher.

Pour les Quarks, je crois que le pb est que tu ne peux pas observer une quark isolé dans la nature, ils n'existent que liées entre eux.

[Konrad]

Pour compléter ce qu'a dit spi100 surla microscopie tunnel, cette technique permet un mesure topographique de la densité électronique ; pour être clair, ce sont les "nuages électroniques" que l'on voit, pas les atomes en eux-mêmes (on ne voit pas les noyaux).

[mtheory]

Une doc intéressante:
http://129.123.12.38/Physics%20Skill...ng%20Atoms.pdf

[j.yves]

Envoyé par MagicienX11

Autre question : quelqu'un peut il me prouver par A+B pourquoi ACTUELLEMENT on ne sait pas observer de quarks .
Merci pour vos réponses .

Il y a deux questions j'ai l'impression. D'une part, l'expérience: on n'a jamais vu de quark isolé, mais ce n'est pas faute d'avoir cherché. D'autre part, la théorie. Il se trouve qu'on pense que la théorie moderne des interactions fortes possède la propriété de confinement, c'est à dire que les quarks isolés n'existent pas. Mais c'est un des grands problèmes non résolus de la physique des particules théorique. Donc non seulement il n'existe pas de preuve par A+B, mais même pas de preuve tout court!! Il y a sans doute un prix Nobel à la clé si tu veux t'y mettre.
Par contre, on observe les quarks de façon très directe dans des expériences de collision à haute énergie, même si on n'en a jamais un seul sous le microscope. Tout dépend ce que tu appelles "observer".

[Cécile]

Envoyé par j.yves

les quarks isolés n'existent pas. Mais c'est un des grands problèmes non résolus de la physique des particules théorique. Donc non seulement il n'existe pas de preuve par A+B, mais même pas de preuve tout court!! Il y a sans doute un prix Nobel à la clé si tu veux t'y mettre.

Trop tard ! Le Nobel de physique 2004 a justement été attribué pour ce sujet. David Gross, David Politzer et Franck Wilczek ont montré que l'interaction entre les quarks augmentait lorsque la distance entre eux augmentait (au contraire de l'interaction électrique, par exemple, qui augmente lorsque la distance diminue). Donc plus on essaie de les séparer, plus ils s'attirent... un peu comme un élastique. Il faudrait donc une énergie infinie pour les séparer, donc on ne les voit jamais isolés.
Pour en savoir plus : http://nobelprize.org/physics/laureates/2004/index.html

[j.yves]

Pas tout à fait... le dernier Nobel a été attribué pour des travaux qui ne datent pas d'hier et ils prouvent la liberté asymptotique, c'est à dire que l'interaction devient petite à grande énergie. Mais il n'y a toujours pas de preuve du confinement, c'est à dire de l'impossibilité d'isoler une particule portant une charge de couleur. De nombreux physiciens, et pas des moindres, ont passé leur carrière à tenter de résoudre ce problème, notamment Gribov.

[mtheory]

Envoyé par j.yves

Pas tout à fait... le dernier Nobel a été attribué pour des travaux qui ne datent pas d'hier et ils prouvent la liberté asymptotique, c'est à dire que l'interaction devient petite à grande énergie. Mais il n'y a toujours pas de preuve du confinement, c'est à dire de l'impossibilité d'isoler une particule portant une charge de couleur. De nombreux physiciens, et pas des moindres, ont passé leur carrière à tenter de résoudre ce problème, notamment Gribov.

Ouais ,le confinement n'est prouvé que dans certaines classes particulières de théorie de jauge supersymmétrique si j'ai bien compris (y a du Seiberg Witten derrière).
Pour la QCD,malgrè des arguments convaincants, la preuve manque toujours...

[PHENIXian]

faux, cela a été prouvé en théorie et expérimentalement (NA38, STAR, PHENIX, ALICE...) que des quarks peuvent évoluer librement dans une phase à très forte densité d'énergie : le plasma de quarks et de gluons qui correspond à l'état de l'univers juste apres le big bang. Dans ce plasma le cnfinement n'est plus respecté. Expérimentalement on n'est capable d'atteindre les conditions de création de ce plasma qe pendant très peu de temps, on l'observe donc de façon indirecte par l'une de ses signatures (jet quenching, suppression du J/Psi...)

[j.yves]

Merci pour cette information très intéressante, mais nous parlions de preuve théorique du confinement à partir de la chromodynamique quantique, pas de preuve expérimentale du déconfinement

[j.yves]

Et d'autre part, l'expérience ALICE n'a pas encore commencé a fonctionner.

[mtheory]

Envoyé par PHENIXian

faux, cela a été prouvé en théorie et expérimentalement (NA38, STAR, PHENIX, ALICE...) que des quarks peuvent évoluer librement dans une phase à très forte densité d'énergie : le plasma de quarks et de gluons qui correspond à l'état de l'univers juste apres le big bang. Dans ce plasma le cnfinement n'est plus respecté. Expérimentalement on n'est capable d'atteindre les conditions de création de ce plasma qe pendant très peu de temps, on l'observe donc de façon indirecte par l'une de ses signatures (jet quenching, suppression du J/Psi...)

Je sais j'suis au courant j'ai plusieurs amis qui ont fait des thèses dessus et j'ai eu des profs qui étaient dans les expériences citées mais quand on parle de quarks 'free' ça veut dire isolés et pas dans un quagma.

[PHENIXian]

un "quark free" ne serait pas un singulet de couleur, et donc briserait la symétrie de couleur des intercations fortes si il était observé seul

(juste une idée)

[j.yves]

euh... je ne suis pas invariant par rotation, ca ne m'empêche pas d'exister, et la théorie d'être invariante par rotation

[mtheory]

Envoyé par PHENIXian

un "quark free" ne serait pas un singulet de couleur, et donc briserait la symétrie de couleur des intercations fortes si il était observé seul

(juste une idée)

Pourquoi?il est toujours dans le multiplet.
Pense à ce qui se passe avec les leptons et l'isospin faible.

[MagicienX11]

Puisqu'on ne voit pas les atomes mais seulement l'intéraction de quelquechose de plus petit , quelle est la limite entre le monde classique et le monde quantique et pourquoi cette limite , il y a bien une raison....

[spi100]

Envoyé par MagicienX11

Puisqu'on ne voit pas les atomes mais seulement l'intéraction de quelquechose de plus petit

Mais c'est aussi vrai pour le monde macroscopique. Que ce soit l'ouie, le toucher, la vue ou l'odorat tu ne percois que l'interaction avec les objets qui t'entourent.