Constante de Structure fine

[invite06020107]

++>Constante de Structure fine : kézako ?
PS : j'y connais pas grand chose merci d'utiliser des termes appropriés ?
pourquoi est elle sans dimension ?
a+
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[invitefa5fd80c]

++>Constante de Structure fine : kézako ?
PS : j'y connais pas grand chose merci d'utiliser des termes appropriés ?
pourquoi est elle sans dimension ?
a+

Excellente question !!!!!!!!!!!!!

Malheureusement, celui qui connaît vraiment la réponse ... ne la donnera pas en direct sur un forum... à moins d'avoir préalablement enregistré (légalement) sa réponse...

Vraiment désolé si j'ai saboté ton fil ... j'espère que non ...

[invite8915d466]

euh pourquoi popol?

je dirais que la constante de structure fine est justement une grandeur sans dimension qui donne une mesure "naturelle" de l'intensité de la force électromagnétique (ou ce qui au revient au meme de la charge électrique élementaire e, ou plus exactement son carré e^2 ).

e exprimée dans un système d'unités physique arbitraire a une unité (en SI le C) et une valeur numérique (1,6 e-19) mais cette valeur ne veut rien dire en soi puisqu'elle dépend du système d'unité. En cgs elle est différente.

Seule une grandeur sans dimension ne dépend pas du système d'unité , et a donc une vraie signification physique.

Pour construire une grandeur sans dimension, il est commode de considérer l'énergie electrostatique entre deux particules de charge e et de faire le quotient avec une autre énergie de référence, leur énergie de masse . On obtient une quantité sans dimension : .

Ce rapport semble dépendre de la masse et du choix arbitraire de r, mais il y a magiquement un choix naturel de r qui dépend de la masse, c'est ce qu'on appelle la longueur d'onde Compton de la particule
, qui n'est autre que la longueur d'onde du photon qui a l'energie (511 keV pour un électron par exemple).

Si on choisit cette distance naturelle de référence, le rapport énergie électrostatique/énergie de masse devient : , il est indépendant de la masse, ne fait intervenir que des constantes fondamentales , et est sans dimension : c'est la constante de structure fine . La valeur numérique de cette constante est un fait d'expérience et n'est pas expliquée par les théories actuelles. C'est un des paramètres libres des théories fondamentales (c'est techniquement la constante de couplage de l'interaction électromagnétique).

[invite7ce6aa19]

La valeur numérique de cette constante est un fait d'expérience et n'est pas expliquée par les théories actuelles. C'est un des paramètres libres des théories fondamentales (c'est techniquement la constante de couplage de l'interaction électromagnétique).

.
Une remarque pour compléter: Cette "constante" varie avec la distance. On sait calculer sa variation (groupe de renormalisation) sous la forme d'une relation de dispersion. Elle augmente avec q (cad avec l'énergie). Elle est plus élevée pour l'interaction électromagnétique entre quarks (je n'ai pas un chiffre sous la main).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite06020107]

c'est déjà plus clair merci . Mais en fait elle est différente pour chaque particule ? ( non car c'est une cste mais le cas de l'électron m'a embrouillé ) .
hmm pour popol j'ai pas trop compris y'a un copyright pour la cste de structure fine ou est ce une blague quebecquoise ?
a+

[invitefa5fd80c]

c'est déjà plus clair merci . Mais en fait elle est différente pour chaque particule ? ( non car c'est une cste mais le cas de l'électron m'a embrouillé ) .
hmm pour popol j'ai pas trop compris y'a un copyright pour la cste de structure fine ou est ce une blague quebecquoise ?
a+

Non non ... Internet c'est comme les bagnoles : faut pas s'en servir quand on a dépassé le 0.08

[invite8ef93ceb]

(je n'ai pas un chiffre sous la main).

A basse énergie, c'est 1/137.03599911 environ, et à une énergie de l'ordre de la masse de Z_zéro (91.1876 GeV), elle vaut environ 1/127.918.

Voir Peskin et Schroeder p.198 et 759.

[invite9c9b9968]

Je ne comprend pas... A priori une constante ça ne varie pas des masses (si je puis me permettre) non ?

Ou alors on remplace le dans la formule par le même avec la charge fractionnaire des quarks pour reprendre l'exemple de Simon, c'est ça ?

[invitea29d1598]

Je ne comprend pas... A priori une constante ça ne varie pas des masses (si je puis me permettre) non ?

y'a confusion entre deux trucs ici :

- la constante de structure fine qui caractérise le couplage électromagnétique à faibles énergies et est une vraie constante (en tous cas en électrodynamique quantique)

- le couplage électromagnétique qui dépend de l'échelle d'énergie (principe de la renormalisation) en plus de dépendre de la charge des particules

voir par exemple :

http://www.phys.univ-tours.fr/recher...malisation.php

[invite9c9b9968]

Ok merci pour la précision

[hterrolle]

la constante de structure fine qui caractérise le couplage électromagnétique

qu'est ce que veux dire COUPLAGE electromegnetique ?

[invitefa5fd80c]

Autre question concernant le sens de la constante de structure fine

Définissons ’ par :

’ = / 2

On peut écrire :

= 2’

Si on remplace par cette expression dans les équations de l’EDQ, on obtient des équations exprimées en terme de ’

Alors ma question : est-ce qu’il y a une raison impérative pour prendre au lieu de ’ ?

Et s’il n’y en a pas, en quoi alors caractérise-t-elle l’intensité du couplage électromagnétique davantage que ’ ?

NB : le facteur de 2 choisi ici peut être remplacé par un nombre quelconque.

[invite9c9b9968]

Définissons zblup par .

Alors j'ai et je peux réécrire F=ma en terme de zblup.

En quoi m caractérise plus la masse d'un objet que zblup ?


Je crois que tu comprendras que ta question a peu de sens après ça...

[invitefa5fd80c]

Définissons zblup par .

Alors j'ai et je peux réécrire F=ma en terme de zblup.

En quoi m caractérise plus la masse d'un objet que zblup ?


Je crois que tu comprendras que ta question a peu de sens après ça...

Il est possible qu’en bout de ligne ma question ait peu de sens, mais sûrement pas en vertu de cet argument

La masse est une quantité très bien définie et que l’on sait mesurer. Si on la multiplie par , ce n’est plus la masse ni quoi que ce soit auquel on puisse attribuer un sens physique (à moins bien sûr que tu nous éclaires là-dessus ).

En ce qui concerne les quantités et ’, c’est très différent.

est définie par : = e²/(hbar c)
et ’ par : ’ = e²/(h c)

D’un point de vue historique, c’est hbar qui est un zblup défini à partir de la constante de Planck h. Mais, même en faisant abstraction de ce fait, les quantités et ’ sont toutes deux des expressions simples construites à partir uniquement de quantités physiques fondamentales et n’ont ni plus ni moins de sens l’une que l’autre, à moins qu’on ne me prouve le contraire.

Et on en revient donc à ma question initiale : est-ce qu’il y a une raison impérative pour prendre au lieu de ’ dans les équations de l’EDQ ?

[curieuxdenature]

Bonjour,

la Cte de structure fine est sans dimension parce que c'est un rapport d'energies, celle attribuée à la masse et celle attribuée à la charge electrique. Cela a été dit.

Un bon exemple d'application se trouve en comparant l'energie de la premiere orbitale de l'electron par rapport à sa masse. On a:
13,6 eV = 511 000 eV / (2 * a^2)

Parler de cette constante oblige à parler des autres:
celle de Fermi, appellée aussi constante electrofaible.
Elle est déduite de la relation entre le temps de désintégration du Muon et sa masse.
Gf = 1.16639 10^-5 GeV ^-2.
La masse associée à ce couplage est de 246.2 GeV, dont on tire les masses des bosons W et Z, vecteurs de l'interaction electrofaible.

On a aussi la constante de couplage fort, qui vaut 0.1172 (+/- 0,0020) sans dimension.

Coulé dans le même moule, il y a la constante de gravitation,
6.707 10^-39 Hbar * c, en (GeV/c^2) ^-2

(Qui a dit que notre univers était simple ? )

[curieuxdenature]

qu'est ce que veux dire COUPLAGE electromegnetique ?

Bonjour Hterrolle

Couplage, c'est vraiment l'équivalent de ce qui se passe en electronique quand on considère 2 bobines parcourues par des courants. Un couplage de 1 suppose un couplage maximum transmis de l'une vers l'autre.
Un couplage de 1/137 par exemple, suppose un éloignement des bobines en rapport avec ce tout petit résultat.
Sauf que les parties en cause ici ne sont pas des bobines...

[invité576543]

Et on en revient donc à ma question initiale : est-ce qu’il y a une raison impérative pour prendre au lieu de ’ dans les équations de l’EDQ ?

Bonjour,

J'avais réfléchi un peu au sujet depuis la discussion précédente il y a qq mois.

Prenons plutôt une expression explicitant la permittivité:



Et prenons l'expression de la force électrostatique pour deux charges élémentaires



est la normale à la sphère de rayon r et centrée sur une des charges.

Mon questionnement est si la présence de est liée au choix du radian comme unité, ou a un sens géométrique. Dans l'expression de la force, il est difficile d'y voir l'intervention d'un angle. Au plus un angle solide. Mais alors, une interprétation assez naturelle est de voir dans la surface de la sphère. On obtient alors



ou représente le vecteur normal à la surface normalisé à la surface de la sphère.

Vu comme ça, la grandeur "géométrique" de la charge est

et la constante de la structure fine devient



Comme, personnellement, je considère que la constante "sans unité" c'est et non , la constante semble indemme de l'influence du choix de l'unité d'angle, et donc la "bonne" valeur (du moins quand au facteur ).

(Une meilleure analyse serait de regarder la formule de couplage en QFT, mais ça me dépasse ...)

Cordialement,

[invitefa5fd80c]

(Une meilleure analyse serait de regarder la formule de couplage en QFT, mais ça me dépasse ...)

Cordialement,

La théorie la plus fondamentale de l'électromagnétisme étant l'EDQ (du moins actuellement), on est en droit de s'attendre à une réponse émanant de l'EDQ. Et s'il n'y en a pas, on peut s'interroger sur la valeur scientifique de l'affirmation que , plutôt que ' par exemple, représente l'intensité du couplage électromagnétique.

Mais ne présumons de rien, peut-être un expert en EDQ viendra nous éclairer

[invite06020107]

Pourquoi lorsqu'on lance un débat simplifié on finit tjs par compliquer le niveau !?
nan plus sérieusement c'est sympa j'ai un peu mieux compris ..
a+ et merci

[invite101557d0]

où trouver la dscription de l'expérience de Gabrielse?