Les quarks?

mino206 · 18/09/2005, 13h57

Bonjour à tous,
je suis pas fort en physics,donc je sais qu'il existe les molécules, puis les atomes puis les éléctrons et prorons et nitrons si je ne me trompe pas,lol.
Mais des Quarks, j'en ai jamais entendu parlé jusqu'à aujourd'hui, alors ma question c'est quoi ces Quarks? Comment faire pour désintegrer les neurtons pour les avoir( avec un accélérateur de particules?)
ça peut paraitre bete, mais j'aimerais bien avoir des réponses sur ça.
Merci beaucoup d'avances.

Witten · 18/09/2005, 14h01

Les Quarks sont des particules élémentaires, dequels sont composé le neutron et le proton. Il existe 6 quarks différent mais le proton et le neutron sont uniquement composé de Quarks up et down.
Le quark up possède un charge +2/3 et le quark down une charge -1/3.

Le proton est composé de 2 up et 1 down, on écrit aussi uud (u pour up et d pour down).
Le neutron est composé de 2 down et 1 up.

Les quarks ne peuvent pas existé à l'état isolé. Il ne peuvent existé que sous forme de Hadrons (composé de quark), comme le proton ou neutron. Les quarks sont liés par l'interaction nucléaire forte, les bosons de l'interaction forte sont les gluons (il y en a 8).

mino206 · 18/09/2005, 14h06

Merci pour la réponses, je comprend mieux maintenant.
Mais dites moi, ça pourrais exister qqs choses plus petites que ces Quarks?
Et ou est ce qu'on peut trouver les 4 autre Quarks?

Witten · 18/09/2005, 14h25

Pour le moment je crois que les quarks sont considérés comme élémentaires, c'est à dire non divisible. En théorie des supercordes on représente les quarks par des cordes qui vibrent, mais c'est plutot une autre représentatiosn de la même chose.

Les 6 quarks sont repartagés en 3 familles :
Quarks Up et Down,
Strange et Charme,
Top et Bottom

Voici quelques liens:
-http://voyage.in2p3.fr/standard.html#audela
-http://nrumiano.free.fr/Fcosmo/cg_standard.html
-http://www-dsm.cea.fr/Dossiers/ModeleSTD/tbl1.html

**Rincevent** · 18/09/2005, 15h56

Citation:

Posté par Witten

En théorie des supercordes on représente les quarks par des cordes qui vibrent, mais c'est plutot une autre représentatiosn de la même chose.

dans la théorie des supercordes, des quarks qui semblent actuellement différents seraient divers visages de mêmes cordes. C'est donc pas juste une autre représentation (surtout que ça prétend unifier pas mal de particules distinctes en en prédisant d'autres)

sinon, il y a aussi un dossier FS sur la matière :

http://www.futura-sciences.com/compr...ssier176-1.php

physastro · 18/09/2005, 16h37

Citation:

Posté par Rincevent

dans la théorie des supercordes, des quarks qui semblent actuellement différents seraient divers visages de mêmes cordes.

Salut,
oui, de mêmes cordes mais dans des modes de vibrations différents...!!

mino206 · 18/09/2005, 20h26

OK, merci beaucoup pour toutes vos réponses, vous etes vraiment agréables ici,lol.

Jack-Jack · 05/12/2005, 10h46

Citation:

Posté par Witten

Le proton est composé de 2 up et 1 down, on écrit aussi uud (u pour up et d pour down).
Le neutron est composé de 2 down et 1 up.

Ce qui se vérifie par le calcul :
On a : u=2/3
d=-1/3

Pour le proton :
2u+d = 2(2/3)-1/3
= 4/3-1/3
= 1 (charge électrique positive)

Pour le neutron :
2d+u = 2(-1/3)+2/3
= -2/3+2/3
= 0 (charge électrique nulle)
Pour faire avancer...

Paranoid · 05/07/2006, 23h42

J'ai deux petits problèmes concernant les quarks.

Je cherche quand les physiciens ont supposé leur existence et je trouve deux versions différentes. La première est qu'ils ont été imaginés par Murray Gell-Mann en 1974 et une autre qui dit qu'ils ont été imaginés entre 1967 et 1970 par Feynman et Bjorken. Quelqu'un peut m'éclairer sur ce sujet?

Et le deuxième: les quarks n'ont jamais étés vus non?

humanino · 06/07/2006, 09h12

Bonjour,

Gell-Mann a supposé l'existence des quarks, mais au début lui-même n'y croyais pas. Ils les a introduits pour faire calculs. Puis (schématiquement) Feynman et Bjorken ont vu les quarks, mais d'abord sans les appeler ainsi.

Ce n'est pas un sujet facile. Le truc c'est que les quarks sont confinés à l'intérieur des hadrons par des forces collossales. Pourtant, Feynman et Bjorken ont trouvé que les électrons qu'ils envoyaient sonder profondément les hadrons diffusaient sur des particules quasiement libres, qu'ils appelèrent alors "partons" sans franchir le pas et les identifier aux quarks.

Je ne veux pas trop vous embrouiller, mais ce n'est pas aussi simple que

Citation:

Posté par Witten

Le proton est composé de 2 up et 1 down, on écrit aussi uud (u pour up et d pour down).
Le neutron est composé de 2 down et 1 up.

Dans un proton il y a aussi des gluons, et ceux-ci fluctuent en paires quarks-antiquarks.

Gwyddon · 06/07/2006, 10h26

Comme le dit humanino, le truc "bizarre" avec la QCD est la liberté asymptotique : à très courte distance, les quarks sont libres, mais dès que l'on s'éloigne, la force forte devient colossale ce qui explique que pour l'instant (et très probablement jamais) on n'a pu observer des quarks à l'état libre.

geoleboss · 06/07/2006, 13h16

Bonjour a tous,
voici un petit rappel historique.

Gell-Mann fin des annees 50, debut des annees 60, etudie les hadrons (particules subissant l'interaxtion forte). Comme il connait le theorie de groupes, plutot connues des mathematiciens a l'epoque, il constate une apparante symetrie d'ordre 3 dans la classifications des hadrons. Son modele mathematique colle plutot bien a la physique, sauf qu'il manque une particule dont il predit les carateristiques (charges, masse).
Un an apres, miracle, on trouve une particule qui a ses proprietes -> gloire de Gell-mann et prix nobel en 1969.
Mais les quarks restent un outil mathematiques plus que physique (on ne sait pas ce que c'est car on ne les voit pas).

Les partons ont ete inventes par Feynman plus tard (70's je crois). Les partons sont un modele phenomenologique. Il postule que les harons sont compose d'une infinite de particules dont les carateristiques sont donnees par des fonctions de partition.

Feynman et Gell-Man avait travaille ensemble et etaient tous deux a Caltech mais on raconte qu'il ne pouvait plus se sentir car chacun trouvait son modele etait Le Modele des hadrons.

De nos jours, nous utilisons les deux modeles. Enfin quand je dis nous, personellement je ne bosse que sur les quarks. On considere que les hadrons sont des etats lies de quarks et on regarde les interactions entre eux de maniere theorique.
Les partons sont plutot utilises par les experimentateurs car dans les reactions qd une particules arrivent sur un hadron, elle peut se heurter a un 'vrai' quark ou a un quarks virtuel. (Les hadrons sont composes d'une mer de quark-antiquark qui apparait-disparait-etc).
Les modeles donnent tous les deux des bons resultats mais ne sont pas utilise dans les memes conditions.

Paranoid · 06/07/2006, 13h44

Merci beaucoup. Sinon quelqu'un sait qui a décidé de les appeler "quarks?"

geoleboss · 06/07/2006, 14h28

le nom vient d'un roman de James Joyce,
dans lequelle il y a la phrase 'three quarks for Mr Mark'
Quelqu'un (je ne souviens plus qui) avait propose un autre nom mais quark est reste.

humanino · 06/07/2006, 14h48

Citation:

Posté par geoleboss

Les modeles donnent tous les deux des bons resultats mais ne sont pas utilise dans les memes conditions.

Je ne suis pas du tout d'accord avec cette affirmation. Aujourd'hui avec le recul, on sait que les partons de Feynman sont les quarks, les antiquarks et les gluons. On parle génériquement de distributions de partons, sans pourtant ignorer leur vraie nature. Il n'y a aucune ambigüité, the eightfold way de Gell-Mann n'est certainement plus simplement un modèle mais LE paradigme qui n'a jamais été mis en faute, et la vision de Feynman aussi s'est concretisée, notamment via les théorèmes de factorisation qui donnent un sens rigoureux à ses "wee partons".

La seule façon de justifier ton affirmation n'est pas dans une séparation "théorie/expérience" mais plutôt hautes énergies/énergies intermédiaires. A haute énergie, on peut habituellement utiliser QCD perturbative directement à partir des quarks et des gluons, et sans trop se soucier des distributions de partons. Au contraire, lorsqu'on travaille proche de $\Lambda_{QCD}$ les fonctions de structure et autres facteurs de formes sont légion.

Pourtant, et Gribov par exemple défendait cette thèse avec conviction, il est possible que le régime non-perturbatif soit un reflet (dual) du régime à haute énergie. Je m'aventure peux être trop loin dans la discussion néanmoins. Disons simplement, même à haute énergie, on trouve des processus diffractifs bien décrit par des échanges de pomerons et autres reggéons, où l'on est bien loin de partir de QCD directement.

D'autre part, on sait l'importance de connaitre avec précision les distributions pour évaluer le bruit de fond dans la production du Higgs. Donc finalement, je dirais que, malgré l'attitude courante chez les physiciens des hautes énergies qui considérent la partie non perturbative de QCD un peu comme de la chimie, je ne crois pas qu'une séparation partons/quarks-gluons soit saine.