T'es marrant, toi, comme si j'avais la compétence pour te donner un avis autorisé là-dessus !Envoyé par Deedee81
Pour moi, la loi de Coulomb s'applique aux situations statiques, et....la masse du photon ??? Alors, là, tu vas peut être me dire que c'est une masse virtuelle ???
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Salut,
C'est pas si compliquéT'es marrant, toi, comme si j'avais la compétence pour te donner un avis autorisé là-dessus !. En gros, ça fait appel au principe d'incertitude et aux concepts classiques d'énergie et de force. Point. Explication faisant appel à des formules très simples du style E=mc², mais très qualitative.
Mon message (pointé par le lien) ne concernait pas ça (c'était une explication dans le cadre du fil mais je ne discutais pas de la masse du photon), c'est la question : pourquoi un vecteur de masse nulle (photon) conduit à une force diminuant en 1/r² et pourquoi un vecteur massif (disons le bosons Z pour l'interaction faible) conduit à une portée courte.Pour moi, la loi de Coulomb s'applique aux situations statiques, et....la masse du photon ??? Alors, là, tu vas peut être me dire que c'est une masse virtuelle ???
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je ne vois pas où est le problème : quand on augmente le rayon d'une sphère, sa surface augmente en r2, donc forcément une force qui se répartit sur cette sphère diminue en 1/r2 en s'éloignant. Que le vecteur soit de masse nulle ou pas ne change rien à cette géométrie élémentaire. C'est pour cette raison que, de ce point de vue, je ne faisais pas de différence entre le photon et le graviton, vu qu'on constate la même chose pour la force gravitationnelle. Et pour ce qui est de la courte portée des forces faibles des bosons Z ou de la force forte des quarks, là je n'y connais rien, mais je me dis que c'est peut être à cause de la courte durée de vie de particules virtuelles qui véhiculent ces forces. Mais je ne vois pas ce que ceci vient faire dans le cadre du topic. (Mais tu vas me le dire.)
PS : je serai absent le reste de la journée.
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Je sais, mais ça justement c'est l'explication classique ou le champ de force (par exemple le champ électromagnétique) est considéré comme classique (et donc se "dilue" avec l'augmentation de la sphère).
Je voulais donner une explication quantique. En outre :
Et bien justement, non. C'est dû, pour les W/Z, à leur masse élevée. Pour le coup, même si l'explication que je donne dans le message est grossière, ce lien avec la masse est correct. Yukawa avait déjà donné une explication de ce type pour la force nucléaire aux alentours des années 30 (avec le méson pi qui est massif). (voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Potentiel_de_Yukawa, du moins le début car après ça devient costaud)
D'ailleurs, la portée de l'interaction est bien plus courte et diminue bien plus vite que ne pourrait l'expliquer leur durée de vie.
Pour l'interaction forte, c'est différent. C'est dû au fait que cette force AUGMENTE avec la distance (va t'en expliquer ça avec ta sphère, d'ailleurs pour le coup mon explication ne marche pas non plus) ce qui entraine le confinement (charge de couleur globale nulle dans une particule). C'est un effet d'écran (comme pour les atomes neutres, qui n'ont pas d'effet électrostatique à distance mais qui de très près "dévoilent" leurs charges internes)
Ca a dérivé très progressivement. Encore un coup du HiggsMais je ne vois pas ce que ceci vient faire dans le cadre du topic. (Mais tu vas me le dire.
On peut clore cette "parenthèse" si tu veux.
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Citation de papy-alain:
BonjourJe ne vois pas où est le problème : quand on augmente le rayon d'une sphère, sa surface augmente en r2, donc forcément une force qui se répartit sur cette sphère diminue en 1/r2 en s'éloignant. Que le vecteur soit de masse nulle ou pas ne change rien à cette géométrie élémentaire. C'est pour cette raison que, de ce point de vue, je ne faisais pas de différence entre le photon et le graviton, vu qu'on constate la même chose pour la force gravitationnelle. Et pour ce qui est de la courte portée des forces faibles des bosons Z ou de la force forte des quarks, là je n'y connais rien, mais je me dis que c'est peut être à cause de la courte durée de vie de particules virtuelles qui véhiculent ces forces. Mais je ne vois pas ce que ceci vient faire dans le cadre du topic. (Mais tu vas me le dire. )
En fait, lorsque l'on écrit l'équation (du type de Klein Gordon) pour la fonction d'onde associée à une particule de masse au repos m0, au lieu de: Dalambertien PSI = 0, on obtient: Dalambertien PSI = m0PSI
(je m'excuse pour l'écriture schadock des formules !! mais je ne suis vraiment pas à l'aise avec les latex!!) Dan ce cas, en lieu et place de la solution classique ,en 1/R2, on a une solution contenant un facteur expt(-Rm0) . C'est ainsi que Yukawa avait prédit l'existence du méson pi pour expliquer l'atténuation rapide des forces nucléaires.
Cordialement
Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !
Extrait de wikipedia : "Pour une masse nulle, le potentiel de Yukawa devient équivalent à un potentiel coulombien, et sa portée est considérée comme infinie."
Or, le graviton a bien une masse nulle. C'est bien pour cela que l'effet de la gravitation diminue en 1/r2 et ça n'a donc rien à voir avec les interactions quantiques, non ?
Mais ce que je ne comprends toujours pas, c'est cette notion d'échange équilibré au niveau des gravitons. Si l'espace-temps est déformé autour d'un corps massif, c'est sous l'effet d'un champ de force dont le vecteur est le graviton. La seule explication plausible serait que la matière n'émet pas de gravitons en tant que tels, mais qu'il y a échange lorsqu'un corps massif entre en interaction avec ce champ. C'est bien cela que tu voulais exprimer, ou je n'ai encore rien compris ?
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Citation de Papy-Alain:
BonsoirOr, le graviton a bien une masse nulle. C'est bien pour cela que l'effet de la gravitation diminue en 1/r2 et ça n'a donc rien à voir avec les interactions quantiques, non ?
Mais ce que je ne comprends toujours pas, c'est cette notion d'échange équilibré au niveau des gravitons. Si l'espace-temps est déformé autour d'un corps massif, c'est sous l'effet d'un champ de force dont le vecteur est le graviton. La seule explication plausible serait que la matière n'émet pas de gravitons en tant que tels, mais qu'il y a échange lorsqu'un corps massif entre en interaction avec ce champ.
Pour l'instant, il n'existe pas de théorie cohérente et validée, décrivant un modèle quantique de la gravitation. On peut parfaitement ignorer les gravitons dont on ne parle que pour la forme et parce qu'on admet l'universalité du quantum d'action. L'espace-temps n'est pas déformé par un champ de force: c'est cette "déformation" (il est plus exacte de parler du caractère non euclidein impliquant un tenseur de courbure non nul) qui constitue le champ de gravitation. Si l'on tient à parler des gravitons, au moins du point vue qualitatif, la matière n'en émet que lorsqu'elle est accélérée et que le moment quadripolaire de la distribution des masses en jeux varie temporellement: ce sont les fameuses ondes de gravitation que l'on cherche à détecter avec Virgo, Ligo et, ultérieurement Lisa. Dans le cas statique et toujours en utilisant un langage quantique, la matière échangerait effectivement des "gravitons virtuels", comme des charges statiques échangent des photons virtuels. mais, dans le cas électromagnétique, le modèle quantique existe et permet de rendre compte du processus: Théorie Quantique des champs.
Cordialement
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Quand on parle du champs de Higgs, du boson de Higgs et des Higgs virtuels, on est dans la théorie quantique de champs ?
@ nebukad
Bonsoir
Sans l'ombre d'un doute !!
Cordialement
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Bonjour à tous.
Etant donné que c'est l'interaction avec le champ de Higgs qui donne leur masse aux particules, et qu'on n'a pas besoin du boson de Higgs pour ça, peut on dire que si, dans les premières secondes de l'univers, la nature n'avait pas "fabriqué" le boson de Higgs, le champ de Higgs aurait quand même pu exister ?
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moi ce qui me turlupine, c'est que si toutes les particules proviennent de champs, et que pour matérialiser une particule il faut exiter le champ via d'autres particules, comment la première particule a pu naitre ? qu'est ce qui a exité la première fois un champs ? si tout etait en equilibre, il n y a aucune raison que les champs soit exité et tout l'univers ne serait qu'un champ au repos, sans espace et sans temps ?le big bang a t il créé les champs ou ce champs n'avaient pas besoin du big bang pour exister ???
Salut,
laisse tomber l'histoire de l'oeuf ou la poule, on est vraiment très loin d'une réponse actuellement (même si on sait que c'est la poule!)
Salut,
Vu que le début de l'univers (connu) était chaud et dense, ce n'est pas les particules qui manquaient. Et sue une éventuelle naissance (t = 0) ou sur l'état précédent (pré-big-bang), ma foi, personne n'en sait rien.
J'ai déjà lu aussi des travaux théoriques basé sur les brisures de symétrie (quelque chose de particulièrement lié au Higgs). Par exemple, la symétrie SU(2) est une symétrie brisée ce qui donne une masse important aux bosons W, Z. Par symétrie brisée cela veut dire que l'état du vide est instable car il n'a pas l'énergie minimale. Le système se place donc dans un état différent (vide observé) d'énergie minimale.
A très très haute énergie, il y avait unification des forces et les symétries n'étaient pas brisée. Avec l'expansion, le refroidissement, les symétries se sont brisées, etc... Le passage d'un vide énergétique au vide actuel d'énergie plus faible a donc dû créer une flopée de particules.
Mais, hum, hein, hé, tout ça reste fort spéculatif (et je n'en connais en plus les grandes lignes de ces raisonnements, mais on doit pouvoir trouver des références).
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Bonjour Deedee, bonjour à tous.
Il y a quand même une chose conceptuellement bizarre avec le champ de Higgs. Un champ électromagnétique est parcouru par des photons. Dans son état minimal, il n'y a pas de photon, mais en pratique, ça n'existe pas : les photons sont présents partout dans l'univers. Idem pour un champ gravitationnel : même dans les grands espaces séparant les superamas, il reste toujours un chouia de gravitation. Ces champs ne sont jamais dans leur état minimal. Par contre pour le champ de Higgs, c'est l'inverse : les bosons de Higgs sont absents pratiquement partout, sauf circonstance exceptionnelle (début de l'univers, trous noirs, etc.) Et pourtant, la matière interagit avec un champ qui est presque partout dans son état minimal, sans bosons. (C'est comme un champ de patates sans patates, ce n'est plus un champ de patates.
Je me demande alors avec quoi les particules interagissent pour acquérir leur masse ???
Cette théorie est elle vraiment plausible ?
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Salut,
Il serait plus correct de dire que le champ électromagnétique EST les photons. Et encore plus précisément, les photons sont des excitations de ce champ électromagnétique.
En effet. La différence vient de la masse du Higgs. Il est difficile de créer une particule Higgs (d'exciter le champ) car il faut une énergie minimale (mc² = environ 125 GeV) assez considérable.
Avec le champ de Higgs (dans son état fondamental). Tout comme les électrons interagissent avec le champ EM (dans son état fondamental) provoquant l'effet Lamb : http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9calage_de_Lamb
Mtheory avait ouvert une actu pour expliquer ce point :
http://forums.futura-sciences.com/co...se-soleil.html
Oui. En dehors de l'aspect "donner la masse", ce que tu interroges ici c'est le concept champ/particule et interaction avec un champ. C'est la base de toute la théorie quantique des champs et en particulier de l'électrodynamique quantique relativiste, la théorie sans doute validée avec le plus de précision de tous les temps (voir ce qui concerne la mesure du moment magnétique anomal de l'électron). Alors, oui, ne t'inquiète pas. Difficile à vulgariser, certainement, mais plausible, ça c'est plus que sûr.
Dernière modification par Deedee81 ; 13/07/2012 à 13h31.
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Merci pour les liens. J'ai parcouru très attentivement l'article de FS mis en lien par RSSbot. Mais il y a toujours un élément qui m'intrigue : la plupart des particules n'ont pas l'énergie nécessaire pour exciter le champ de Higgs. L'article explique très bien que la masse des nucléons provient principalement de l'énergie de liaison entre quarks, matérialisée par les gluons. Mais le gluon est un boson de jauge. Peut il exciter lui-même le champ de Higgs pour acquérir cette masse ? Il n'a pourtant pas l'énergie minimale suffisante pour faire apparaître un boson de Higgs, ne fût ce que d'une manière fugace. Au plus j'essaie de comprendre, au plus je m'embrouille.
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Attention à deux choses.
1) D'abord, je suppose que tu avais compris que l'essentiel de la masse que nous observons n'est pas due au Higgs. L'exemple des nucléons est emblématique (la masse d'un proton est bien plus grande que la masse de ses quarks). Mais c'est aussi général. Si l'on considère un corps très chaud, une partie de sa masse est simplement de l'énergie thermique (agitation des particules) via ce bon vieux E=mc² (bon, faut déjà des températures énormes pour avoir une masse notable, la masse qu'on voit c'est essentiellement l'interaction forte).
Le Higgs ne donne que la masse des quarks. Il n'intervient pas dans cette masse plus grande du proton.
En fait, même sans le Higgs, la matière aurait a peu près la masse qu'on lui connait !
2) Les particules virtuelles (fluctuations du champ dans son état fondamental) avec lesquelles interagissent les quarks (et non les gluons !) ou les électrons ont des propriétés particulières. En particulier, leur existence est courte, très courte. Or le principe d'indétermination de Heisenberg pour l'énergie nous dit quehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Princip...s-.C3.A9nergie . C'est-à-dire que si tu considère un temps extrêmement court, l'énergie peut être très imprécise et donc.... éventuellement très grande.
Cela veut dire que n'importe quelle particule est susceptible d'interagir avec un Higgs (pour peut que la constante de couplage soit non nulle) virtuel.
C'est très différent pour une particule "réelle", pour créer un Higgs qui va se propager jusqu'à sa désintégration. Là, la période sur laquelle l'énergie est considérée est grande (un petit calcul montre que hbar / 125 GeV c'est vraiment infime), d'autant que ce n'est pas la durée de vie du Higgs puisque tu peux encore mesurer l'énergie avec les particules résultantes de sa désintégration. La durée considérée est vraiment grande et l'incertitude sur l'énergie infime. L'énergie il faut donc ici la fournir.
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Citation de Deedee81:
Bonjour2) Les particules virtuelles (fluctuations du champ dans son état fondamental) avec lesquelles interagissent les quarks (et non les gluons !) ou les électrons ont des propriétés particulières. En particulier, leur existence est courte, très courte. Or le principe d'indétermination de Heisenberg pour l'énergie nous dit que http://fr.wikipedia.org/wiki/Princip...s-.C3.A9nergie . C'est-à-dire que si tu considère un temps extrêmement court, l'énergie peut être très imprécise et donc.... éventuellement très grande.
Petit bémol, si tu permet: les gluons interagissent...avec les gluons !! Car ils portent aussi des "charges de couleur". IL ya quelques années, on avait observé ce que l'on a appelé "des boules de glue", c'est à dire des assemblages de gluons (très instables et de courte durée de vie) maintenus par le champ chromodynamique. Autant que je me souvienne (mais ce serait à vérifier), ils se désintégraient en donnant des traces triples typiques surnommées "des Mercedes", à cause du gadget placé sur le capot des Mercédes!!!
Cordialement
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