Physique des particules, combinaisons "élémentaires" ?

[illusionoflogic]

Bonjour, j'ai mis ce sujet ici, car assez adapter à la problématique finale que je poserai si mes 3 questions sont correctes :

1) Il s'agit des combinaisons des 6 quarks liés par des gluons. Ma 1ere question est bête, mais le gluon ne se différencie de son antigluon que par sa charge de couleur/anticouleur et il existe 9 combinaisons, fonction des 6 quarks : u, d, s, c, b, t . Ces associations sont : ; si je ne me trompe pas les anticouleurs associées à une même couleur sont instables, si la somme des charges électriques que portent leurs quarks associés est nulle ? D'ailleurs une combinaison est exclue, sûrement en raison de la combinaison de couleur/anticouleur (qui fait intervenir l'antimasse=même masse de charge électrique opposée); ainsi et comme son nom l'indique, la CDQ ChromoDynamiqueQuantique, est quantique (ha ) et donc superpose les combinaisons blanches (c'est à dire une couleur avec son anticouleurs donne 0, ce qui est égale à la couleur blanc ou bien r+v+b et , sans doute pour un hommage à Newton et à sa toupie colorée, qui lorsqu'elle tourne mélange optiquement les couleurs), c'est à dire une équation statistique du genre |r >+|v >+|b >=0 dit blanc.

|r >+|b >+|v >=0
|b >+|r >+|v >=0
|v >+|b >+|r >=0
|r >+|v >+|b >=0
|b >+|v >+|r >=0
|v >+|r >+|b >=0
|r>+|v>+|b>=0


8 combinaisons non commutatives.

la non commutation en MQ, pour illustrer.

C'est là que je bloque pour le moment : il faudrait 8 superpositions pour créer la 9ème (non libre). c'est chaud ! mais en gros je comprends que les 3 états fondamentaux font que lier R,V, B est plus stable car relié linéairement que simplement RR_bar, BB_bar, VV_bar ! Et c'est très important pour la suite ! ça dit juste que l'annihilation par anticouleur ne fait pas intervenir l’interaction nucléaire forte car les charges de couleurs n'interviennent pas directement. ; mais l'annihilation matière vs antimatière, qui cible les survivantes.

Ainsi :

u=+2/3
d=-1/3
s=-1/3
c=+2/3
b=-1/3
t=+2/3

Et leur antiquarks :


Donc les combinaisons de mésons sont contraints et 2 quarks + 2 gluons = charge de couleur blanche (anti ou les 3 ensembles) et charge électrique qui ne peut qu'être un entier. Ainsi je me suis amusé à faire le listing des mésons potentiels :

Homogène ça donne : u-\bar{g}-g-\bar{u} qui doit logiquement être très instable, car c'est que de l'antimatière comme le positronium e^-e⁺=. Donc je ne m'attarde pas trop sur ceux là mais c'est l'idée de liaisons par doublets de gluons/antigluons (un genre de chimie nucléaire )

Liste : u-\bar{g}-g-\bar{u} u-\bar{g}-g-\bar{u} u-\bar{g}-g-\bar{u}
d-\bar{g}-g-\bar{d} d-\bar{g}-g-\bar{d} d-\bar{g}-g-\bar{d}
s-\bar{g}-g-\bar{s} s-\bar{g}-g-\bar{s} s-\bar{g}-g-\bar{s}
c-\bar{g}-g-\bar{c} c-\bar{g}-g-\bar{c} c-\bar{g}-g-\bar{c}
b-\bar{g}-g-\bar{b} b-\bar{g}-g-\bar{b} b-\bar{g}-g-\bar{b}
t-\bar{g}-g-\bar{t} t-\bar{g}-g-\bar{t} t-\bar{g}-g-\bar{t}

La charge de couleur est nulle le rouge est supprimé par l'antirouge, et la charge électrique est 0, car on observe pas de charge électrique fractionnaire.

Maintenant je pense aux mésons hétérogènes, ceux dont la désintégration est légèrement supérieure en durée que celles des mésons homogènes et donc recherchés par les collisions en accélérateurs.

Les mésons hétérogènes sont donc ceux-ci : u--g- ; u--g- ; d--g- ; d--g- ; s--g- ; c--g- ; mais aussi s--g- ; t--g- b--g- ; s--g- ; t--g- ; c--g-.

Ce sont toutes les propositions de mésons potentiels hétérogènes. et donc chacune de ces combinaisons possède soit rouge/antirouge, soit vert/antivert, soit bleu/antibleu et comme les masses en jeux varient entre mquarks+gluons=mésons + durables (mais très peu, en fait), d'ailleurs si quelqu'un connait les statistiques de détections de tout ces mésons, alors ça doit être marrant/coton de trouver des écarts ?

Alors c'est bon pour le moment ? Sans passer par une démonstration, c'est juste comprendre le bestiaire des quarks, gluons et leptons, dans un premier temps.

Merci
-----

[Deedee81]

Salut,

J'ai validé mais la question est un peu longue (et on est dimanche ) et la chromodynamique n'est pas ma spécialité.
Je laisse donc d'autres examiner tout ça.

[mike.p]

Bonjour,

finalement la QCD n'est qu'un terrain d'illustration de votre énigme au sens large.

Pourriez vous la reformuler sans la QCD dont le statut actuel est complexe ?
Des propriétés , des conditions de relations et de la combinatoire ...

Pour les stats de détection, peut-être voulez vous parler des durées de vie estimées ?
Si vous tombez sur un tableau où fermionique ( au sens le plus large possible ) et masse sont associés, ça m'intéresse, merci !

[illusionoflogic]

Merci mais j'ai donné le lien wiki qui m'a permis d'aboutir à ce 1er post !

Donc j'aurais aimé savoir si c'est respecté pour les mesons (avant d'attaquer avec les nucléons)

Les principes de base sont les conservations de masse, de charges (couleur, leptonique et électrique)

Voilà le programme de mon interrogation ?

++

[A voir en vidéo sur Futura]

[Quarkonium]

Salut,

Je ne vois pas pourquoi tu as besoin d'ajouter des paires de gluons pour former les états de méson, une paire quark-antiquark suffit. Les gluons ne sont pas leurs propres antiparticules à proprement parler, mais si tu prends un gluon et que tu lui donnes une charge de couleur opposée, tu trouveras une combinaison linéaire de gluons, donc cela ne sert à rien de définir des anti-gluons. Par ailleurs, tu ne peux écrire que 8 états indépendants de gluons ; un neuvième état linéairement indépendant des autres serait color singlet, donc non coloré et physiquement observable.

Enfin, il faut garder à l'esprit que ici on ne discute que des partons de valence qui composent un méson. En réalité, il peut contenir beaucoup plus de quarks et gluons, une "mer" de partons dont les nombres quantiques s'annulent de sorte à conserver ceux du méson, qui correspondent aux nombres quantiques de la paire quark-antiquark de valence.

Les états propres de masse n'ont pas à coïncider avec les états propres de saveurs. Ainsi pour les méson légers (n'incluant que des saveurs légères u,d,s), les états propres de masse (observés) correspondent à des combinaisons de paires , et . Pour les mésons incluant des saveurs lourdes (c,b), on observe vraiment des états propres de saveur, car les écarts de masse entre les deux saveurs sont trop importants pour favoriser les mélanges. Le quark top a une durée de vie trop courte pour pouvoir former un état lié, il n'existe donc pas de hadron contenant de quark top.

Pour ce qui est des hadrons durables, tout est relatif. A nos échelles de temps, presque tous les hadrons (mésons, baryons et autres tétra-quarks, penta-quarks, hypothétiques boules de glu...) ont des durées de vie infimes. Les seuls ayant des durées de vie "macroscopiques" sont le proton (durée de vie A PRIORI infinie = stable) et le neutron (15 min libre, stable dans un noyau). Tous les autres ont des durées de vie beaucoup plus courtes, mais qui peuvent varier d'un grand nombre d'ordres de grandeur de l'un à l'autre.

[illusionoflogic]

Bonjour et merci bien, je tente de décrypter :

Je ne vois pas pourquoi tu as besoin d'ajouter des paires de gluons pour former les états de méson, une paire quark-antiquark suffit. Les gluons ne sont pas leurs propres antiparticules à proprement parler, mais si tu prends un gluon et que tu lui donnes une charge de couleur opposée, tu trouveras une combinaison linéaire de gluons, donc cela ne sert à rien de définir des anti-gluons. Par ailleurs, tu ne peux écrire que 8 états indépendants de gluons ; un neuvième état linéairement indépendant des autres serait color singlet, donc non coloré et physiquement observable.

J'utilisais les gluons à la manière des électrons comme un cortège d'électrons formant les orbitales d'un atome.
Donc une paire comme un doublet électronique (en Chimie), en me disant que c'était pareil au niveau de la modélisation la plus simple. Je veux dire 2 gluons avec exclusion de Pauli qui forme une orbitale moléculaire.
Je ne comprends pas bien le "color singlet, qui pour moi signifie une charge de couleur isolé et donc on perd la neutralité de couleur. Mais tu dis non coloré ("colorless") donc je comprends pas bien ? Une charge neutre (blanche) est plus difficile à observer, il me semble ? Comme le neutron fût détecté plus tard que le proton, ou le neutrino (hypothèse pour la conservation de la charge leptonique : la saveur, si je dis pas n'importe quoi.)

Enfin, il faut garder à l'esprit que ici on ne discute que des partons de valence qui composent un méson. En réalité, il peut contenir beaucoup plus de quarks et gluons, une "mer" de partons dont les nombres quantiques s'annulent de sorte à conserver ceux du méson, qui correspondent aux nombres quantiques de la paire quark-antiquark de valence

Oui comme la mer de photons : bosons vecteurs de la EM en QED Ici la différence est le champs de gluons comme bosons vecteurs entre quarks/anti et en temps que liant afin de mesurer une masse effective très importante qui fait la quasi totalité de la masse de la matière baryonique. Disons que mon modèle de mesons est plutôt comme un positronium que comme un atome de Béryllium !

Les états propres de masse n'ont pas à coïncider avec les états propres de saveurs. Ainsi pour les méson légers (n'incluant que des saveurs légères u,d,s), les états propres de masse (observés) correspondent à des combinaisons de paires , et . Pour les mésons incluant des saveurs lourdes (c,b), on observe vraiment des états propres de saveur, car les écarts de masse entre les deux saveurs sont trop importants pour favoriser les mélanges. Le quark top a une durée de vie trop courte pour pouvoir former un état lié, il n'existe donc pas de hadron contenant de quark top

.

Donc la conservation de la masse est un leurre nucléaire
C'est d'abord une affaire de combinaison avec des liaisons gluons/quarks très fortes en intensités puisque le confinement agit. Cependant je serais enclin (aussi ? ) à me demander si la conservation des saveurs : fermions leptons avec les bosons de jauge n'est pas elle aussi bancale comme celle de la masse.
Bon avec ces nouvelles données : je vais refaire mes paires ! Sans top mais avec des mesons s, d, u mélangés (du moins d'après ce que tu dis comme possible !)
Merci

Pour ce qui est des hadrons durables, tout est relatif. A nos échelles de temps, presque tous les hadrons (mésons, baryons et autres tétra-quarks, penta-quarks, hypothétiques boules de glu...) ont des durées de vie infimes. Les seuls ayant des durées de vie "macroscopiques" sont le proton (durée de vie A PRIORI infinie = stable) et le neutron (15 min libre, stable dans un noyau). Tous les autres ont des durées de vie beaucoup plus courtes, mais qui peuvent varier d'un grand nombre d'ordres de grandeur de l'un à l'autre

.

Ça confirme que pour le moment, les mesons sont instables. ... Mais je ne sauterai pas directement la conclusion sans d'abord avoir compris un minimum comment les nucléons s'assemblent à l'aide de quarks :le proton et le neutron et essayer de me faire une idée de leurs stabilité.

++

[Quarkonium]

Tu ne peux pas comparer les électrons d'un atome et les bosons de jauge. En TQC, les particules interagissent entre elles par échanges de certains bosons, dits bosons de jauge. Ces bosons sont les vecteurs de l'interaction. Ainsi, le photon est vecteur de l'interaction EM (tu l'as évoqué) ; les bosons W+, W- et Z0 sont vecteurs de l'interaction faible ; les gluons sont vecteurs de l'interaction forte. Un électron se lie à un noyau dans un atome via l'interaction EM. Deux électrons issus de deux atomes différents forment une liaison via l'interaction EM, ce sont tous les deux des fermions qui respectent donc le principe de Pauli. Un gluon est un boson, donc non soumis au principe de Pauli. La paire quark/antiquark forme un état lié via l'interaction forte, donc en échangeant des gluons. Ce sont ton quark et ton antiquark qui correspondent aux électrons dans l'analogie EM, et non pas le quark et le gluon.

Pour le color singlet désolé, c'est un peu de jargon pas très utile. Cela correspond bien à une charge de couleur 0. De la même façon qu'un état de singulet de spin correspond à un spin S=0, ne lui autorisant qu'une seule valeur possible sur l'axe de quantification : Sz=0 (incroyable ) ! Par opposition, une particule de spin S=1 (comme le gluon) peut avoir trois valeurs de sa composante selon l'axe z choisi : Sz=-1,0,+1. C'est de la théorie des groupes pour SU(2), et le raisonnement avec les charges de couleur est similaire mais avec le groupe SU(3) cette fois-ci.

Je n'ai pas trop compris la fin du paragraphe, mais gardons à l'esprit que seule une particule blanche (sans charge de couleur) est observable (c'est pour ça que les quarks et gluons ne peuvent être détectés qu'indirectement). La mer de partons peut effectivement représenter une part très importante de l'énergie des hadrons, bien plus que les photons vu que l'interaction forte, comme son nom l'indique, est bien plus puissante que les autres. Il suffit de comparer la masse du proton avec celle de ses trois quarks pour voir le manque énorme, par exemple.

La conservation de la masse ne peut être utilisée qu'à des échelles d'énergies suffisamment basses effectivement. Nous savons depuis Poincaré et Einstein que la masse peut être vue comme une forme d'énergie, qui s'additionne avec l'énergie cinétique pour donner l'énergie totale de la particule. Cette dualité est si forte qu'en physique des particules, où on ne mesure directement que l'énergie/masse totale de la particule, on parle souvent de masse invariante ou de masse au repos pour distinguer la masse de l'énergie.

La saveur, contrairement à la masse, est un nombre quantique associé à la particule. Elle est globalement conservée, mais il a été prouvé qu'elle pouvait ne pas être conservée par interaction faible de courant chargé (c'est-à-dire impliquant le boson W+ ou W-). Il y a aussi d'importantes recherches de violation de la conservation de la saveur par courant neutre (Flavor Changing Neutral Current => via boson Z0), pour l'instant infructueuses.

[illusionoflogic]

Re, merci, j'ai pas trop le temps là tout de suite, mais je reviendrai dessus si j'arrive à comprendre un peu plus.
Merci

La paire quark/antiquark forme un état lié via l'interaction forte, donc en échangeant des gluons. Ce sont ton quark et ton antiquark qui correspondent aux électrons dans l'analogie EM, et non pas le quark et le gluon.

J'ai du mal m'exprimer, mais c'est ça que je voulais dire (peut être le positronium un électron et un positron qui s'échangent des photons n'était pas explicite ? Malgré que ce soit un couple de leptons ?). Pour faire simple : le laser ne fonctionne qu'avec des bosons, mais on ne peut pas faire ça avec des électrons (un arc électrique n'est pas cohérent) ou des protons, en vertus de l'exclusion de Pauli qui ne permet pas leurs superpositions (amplification de phase dans une cavité de résonance). J'essaie volontairement d'expliquer par analogies, afin de pouvoir vulgariser, les prémisses de mon raisonnement. D'ailleurs les gluons doivent être sans masse, et voyagent à C (plutôt comme les photons) dans un volume du Fermi mètre cube, pour simplifier. Donc un reliquat de densité énergétique qui s'est maintenu. Après le découplage des neutrinos si je ne me trompe ?

Le manque de temps aussi.

Pour le color singlet désolé, c'est un peu de jargon pas très utile. Cela correspond bien à une charge de couleur 0. De la même façon qu'un état de singulet de spin correspond à un spin S=0, ne lui autorisant qu'une seule valeur possible sur l'axe de quantification : Sz=0 (incroyable ) ! Par opposition, une particule de spin S=1 (comme le gluon) peut avoir trois valeurs de sa composante selon l'axe z choisi : Sz=-1,0,+1. C'est de la théorie des groupes pour SU(2), et le raisonnement avec les charges de couleur est similaire mais avec le groupe SU(3) cette fois-ci.

Est ce équivalent à 3 charges de couleurs différentes : rouge + vert + bleu =blanc ?
Ou une charge de couleur + son anticouleur = 0 ?
Ou bien c'est directement blanc ? (Et donc c'est en cela qu'il y aurait suspicion de sous catégories comme les partons ou preons ?)
Parce que à la fin on doit être de couleur neutre donc blanc =0, non ?
Ou bien alors : je comprends ça comme on a jamais "vu" (mesuré) de charge unique non coloré (et on n'a jamais vu de couleur seule) ? Donc pas de gluon blanc ou coloré tout seul si j'ai capté le truc ? Au moins grossièrement ?
Je suppose aussi qu'il s'agit d isospin pour les nucléons ?

Je n'ai pas trop compris la fin du paragraphe, mais gardons à l'esprit que seule une particule blanche (sans charge de couleur) est observable (c'est pour ça que les quarks et gluons ne peuvent être détectés qu'indirectement). La mer de partons peut effectivement représenter une part très importante de l'énergie des hadrons, bien plus que les photons vu que l'interaction forte, comme son nom l'indique, est bien plus puissante que les autres. Il suffit de comparer la masse du proton avec celle de ses trois quarks pour voir le manque énorme, par exemple.

Oui mais c'est bien le boson BEH qui initie la masse des quarks. ... et donc participe de très près à l'inertie d'un corps céleste ... peut être un analogue magnétique avec les charges de couleurs ? Genre RMN (je met un point d'honneur à attacher à des cas concrets )

La conservation de la masse ne peut être utilisée qu'à des échelles d'énergies suffisamment basses effectivement. Nous savons depuis Poincaré et Einstein que la masse peut être vue comme une forme d'énergie, qui s'additionne avec l'énergie cinétique pour donner l'énergie totale de la particule. Cette dualité est si forte qu'en physique des particules, où on ne mesure directement que l'énergie/masse totale de la particule, on parle souvent de masse invariante ou de masse au repos pour distinguer la masse de l'énergie

.

Ok car j'aimerais poser des jalons pour retrouver de manière simple les différents mesons
C'est déjà pas mal compliqué . Avec des diagrammes, de Feynias (bah oui je suis pas du même tonneau !)

Et comme le dit MikeP j'essaie de reconstruire le plus simplement les mesons nucléons etc. ... que l'on a à 5 près à partir du minimum requis = les différentes classes de particules du modèle standard.
Afin d'obtenir l'état de l'art (partiellement) d'une vallée de stabilité pour des assemblages de quarks comme pour
la vallée de stabilité des atomes et isotopes. Sacré programme

La saveur, contrairement à la masse, est un nombre quantique associé à la particule. Elle est globalement conservée, mais il a été prouvé qu'elle pouvait ne pas être conservée par interaction faible de courant chargé (c'est-à-dire impliquant le boson W+ ou W-). Il y a aussi d'importantes recherches de violation de la conservation de la saveur par courant neutre (Flavor Changing Neutral Current => via boson Z0), pour l'instant infructueuses

.

D'accord, mais c'est pas tout à fait ce que je cherche

++

Je vais cogiter tout ça. Je reviens mercredi pour l'épisode II

PS : n'hésitez pas à me reprendre. Merci

[bongo1981]

1) Il s'agit des combinaisons des 6 quarks liés par des gluons. Ma 1ere question est bête, mais le gluon ne se différencie de son antigluon que par sa charge de couleur/anticouleur et il existe 9 combinaisons, fonction des 6 quarks : u, d, s, c, b, t .

Disons qu’un gluon est sa propre anti-particule (mais il faut prendre les bonnes charges).
Par exemple le gluon rouge / anti-vert, a sa propre anti-particule qui est anti-rouge / vert. En fait pourquoi je dis que le gluon est sa propre anti-particule ? parce que rien ne te permet de décider que c’est plutôt le gluon rouge / anti-vert ou l’anti-rouge / vert qui est la particule et l’autre l’anti-particule.
Après il y a très probablement d’autres raisons théoriques plus profondes de théorie quantique des champs.

Il y a effectivement 9 combinaisons possibles, sauf que… tu as trois combinaisons neutres ou incolores :
La couleur / son anti-couleur
Et le truc est que par des considérations de théorie des groupes, notamment le groupe SU(3), qui correspond aux matrices 3x3 complexes, dont le produit du transposé conjugué complexe par la matrice elle-même donne la matrice unité.
Il se trouve que ce groupe permet de décrire la QCD, et que ce groupe ne contient que 8 générateurs (qui correspondent bien aux 8 gluons). De fait… les 3 combinaisons incolores se superposent en 2 particules, et non en 3.

Cela dit, les 3 couleurs et les 3 anti-couleurs n’ont pas de lien avec les 6 saveurs de quarks (jusqu’à preuve du contraire).

si je ne me trompe pas les anticouleurs associées à une même couleur sont instables, si la somme des charges électriques que portent leurs quarks associés est nulle ?

Non pas du tout, tu as des quarkoniums stables… enfin stables vis-à-vis de l’interaction forte, mais qui peuvent se désintégrer par interaction faible. Je fais référence au charmonium par exemple, le J/Psi, etc… qui ont une durée de vie assez longue. Leur instabilité est liée à l’instabilité des quarks les constituant.

8 combinaisons non commutatives.

Je ne vois pas pourquoi tu parles de combinaison non commutative…

C'est là que je bloque pour le moment : il faudrait 8 superpositions pour créer la 9ème (non libre).

Il n’y a pas de 9ème gluon.

Donc les combinaisons de mésons sont contraints et 2 quarks + 2 gluons = charge de couleur blanche (anti ou les 3 ensembles) et charge électrique qui ne peut qu'être un entier. Ainsi je me suis amusé à faire le listing des mésons potentiels :

Non, comme le dit quarkonium, un méson est simplement l’association d’un quark et d’un anti-quark, tu pourras regarder les différents diagrammes de Gell-Mann sur le sujet (singulet, triplet, octet, décuplet etc…).
Il est vrai que ces quark-antiquark sont environnés d’une mer de particules virtuelles, mais tu ne peux pas dire qu’un méson soit fait de tels gluons et pas d’autres puisqu’ils apparaissent et disparaissent.

Et il n’y a pas de doublet de liaisons comme en liaison chimique, d’une part parce que ce n’est pas un potentiel coulombien qui est à l’origine de l’interaction de couleur, d’autre part, le gluon n’a pas un spin ½ comme l’électron, et n’est pas soumis au principe d’exclusion de Pauli (c’est ce qui impose la règle de l’octet, et le fait que deux électrons ne peuvent occuper le même état quantique et se répartissent en couches).

Maintenant je pense aux mésons hétérogènes, ceux dont la désintégration est légèrement supérieure en durée que celles des mésons homogènes et donc recherchés par les collisions en accélérateurs.

Je pense qu’il y a également un contre-sens ici. Ce n’est pas parce que ce sont des mésons non homogènes, c’est parce que ces mésons contiennent des quarks étranges (étranges, charmés, beaux, et top), ils se désintègrent par interaction faible, c’est pourquoi ils ont une durée de vie plus longue que d’autres combinaisons qui peuvent se désintégrer par annihilation directe du quark et son anti quark.

d'ailleurs si quelqu'un connait les statistiques de détections de tout ces mésons, alors ça doit être marrant/coton de trouver des écarts ?

Tout dépend de l’énergie de la collision…

[bongo1981]

Donc un reliquat de densité énergétique qui s'est maintenu. Après le découplage des neutrinos si je ne me trompe ?

??? Tu utilises des termes que tu ne maîtrises pas vraiment. Le découplage de neutrinos s’est fait au moment où la température de l’univers est descendue d’un certain seuil, séparant l’interaction faible de l’interaction électromagnétique. Le confinement des quarks s’est fait bien avant.

Est ce équivalent à 3 charges de couleurs différentes : rouge + vert + bleu =blanc ?
Ou une charge de couleur + son anticouleur = 0 ?

oui c’est équivalent, c’est ce qui explique l’existence des baryons ou des mésons. 0 = sans charge de couleur = blanc.

Ou bien c'est directement blanc ? (Et donc c'est en cela qu'il y aurait suspicion de sous catégories comme les partons ou preons ?)

Non, les partons, c’est Feynman qui appelait les constituants des protons mis en évidence dans une expérience à la Rutherford, de diffusion d’électron sur des protons à très hautes énergies.
On ne peut pas voir de charge de couleur nue, parce que si tu sépares des quarks, leur énergie potentielle de couleur augmente tellement qu’il y a assez d’énergie pour créer une autre paire pour cacher la couleur.

Je suppose aussi qu'il s'agit d isospin pour les nucléons ?

Ca c’est encore autre chose
Essaie de lire le cours de Marleau de physique des particules accessible gratuitement sur internet sans t’attarder sur les mathématiques.

[illusionoflogic]

Bonjour bongo1981, d'abord un grand merci pour ton épluchage de mes posts

??? Tu utilises des termes que tu ne maîtrises pas vraiment. Le découplage de neutrinos s’est fait au moment où la température de l’univers est descendue d’un certain seuil, séparant l’interaction faible de l’interaction électromagnétique. Le confinement des quarks s’est fait bien avant.

C'est pas le moment d'écrire plus (pour moi, je compte bien mettre ça en ordre dans la mesure de mes capacités)
mais un détail. ... j'aime la Physique au sens le plus large. Par contre tout le monde n'est pas physiciens des particules (lapalissade ?) , donc maîtriser est un bien grand mot qui pour moi signifie "avoir une maîtrise" .

Alors j'explique juste que la saveur (charge leptonique) est un peu comme le découplage des neutrinos (car ils participent bien à une partie de la matière noire dite chaude). Donc s'il y avait un petit écart de saveur, ceci aurait été amplifié par les fluctuations de densité énergétique, comme si je disais que la masse du neutron, légèrement plus lourde aurait permis un surplus de matière noire (c'est juste une image). En fait je prends le confinement des quarks et anti du début, comme un fait acquis (je remonte pas le temps, je le descends) époque des ondes gravitationnelles "fossiles", et j'arrive au flux de neutrinos "fossiles"; je cherche qqlchose à ce moment : la désintégration quasi totale de l'antimatière/matière ; l'opacité était tjs de mise !

Je pense que quarkonium explique ça mieux que moi en parlant des expériences de violations de saveur :

La saveur, contrairement à la masse, est un nombre quantique associé à la particule. Elle est globalement conservée, mais il a été prouvé qu'elle pouvait ne pas être conservée par interaction faible de courant chargé (c'est-à-dire impliquant le boson W+ ou W-). Il y a aussi d'importantes recherches de violation de la conservation de la saveur par courant neutre (Flavor Changing Neutral Current => via boson Z0), pour l'instant infructueuses.

PS : OK pour les partons, je parlais de l'hypothèse preons, mais c'est HS effectivement. Je vais prendre le temps d'apprendre un peu et faire le tri (j'en ai pour un moment ) désolé je reprendrai après avoir au moins lu le cours cité

Merci.

++

[Deedee81]

Salut,

physiciens des particules (lapalissade ?)

Non, pas du tout. On peut être physiciens spécialiste d'autres choses (et ne pas connaitre la physique des particules) : physicien en physique des matériaux, en thermique, en hydrodynamique, etc... etc... etc...

Alors j'explique juste que ........

Ohlàlà !!!!!! Ce paragraphe est totalement décousu. Les différents mots/concepts/idées se bousculent. Et ça en devient totalement incompréhensible.

[illusionoflogic]

Désolé j'ai un peu de mal (surtout avec mon phone )

Ohlàlà !!!!!! Ce paragraphe est totalement décousu. Les différents mots/concepts/idées se bousculent. Et ça en devient totalement incompréhensible.

Normal (pas sup) j'arrive pas pour le moment à écrire dans l'ordre (c'est aussi le problème des forums, on discute et notre pensée n'est pas tjs bien clair malgré cette phrase, pas tjs vrai hélas : "ce qui ce conçoit bien s'énonce facilement et les mots arrivent aisément" le problème c'est que je n'ai pas mis les connecteurs logiques.

La preuve :

Non, pas du tout. On peut être physiciens spécialiste d'autres choses (et ne pas connaitre la physique des particules) : physicien en physique des matériaux, en thermique, en hydrodynamique, etc... etc... etc...

La lapalissade était sur : "tout le monde. ... n'est pas. ... physiciens des particules" c'est pour ça que je n'aime pas travestir les paragraphes de l'auteur (car c'est un élément de contexte important) et donc je dissèque l'idée rarement, comme je dis je suis pas (dans le détail pour l'instant. ... pas assez de recul).

+

[Deedee81]

Normal (pas sup) j'arrive pas pour le moment à écrire dans l'ordre (c'est aussi le problème des forums, on discute et notre pensée n'est pas tjs bien clair malgré cette phrase, pas tjs vrai hélas : "ce qui ce conçoit bien s'énonce facilement et les mots arrivent aisément" le problème c'est que je n'ai pas mis les connecteurs logiques.

Ca peut arriver.

Fait relire par quelqu'un avant d'envoyer. Même pas besoin que ce soit quelqu'un féru de science. Juste quelqu'un capable de dire "le texte est compréhensible". Ca peut aider.

[bongo1981]

Alors j'explique juste que la saveur (charge leptonique) est un peu comme le découplage des neutrinos (car ils participent bien à une partie de la matière noire dite chaude).

Ben non, la saveur, ce n’est pas la charge leptonique, ou alors on pourrait en parler comme ça, dans une vision unifiée des quarks et des leptons.
La saveur est la nature du quark, et c’est conservé sauf pour l’interaction faible.
La charge leptonique, c’est une quantité qui est conservé dans toutes les interactions, ça explique notamment pourquoi lors de la radioactivité beta, un neutrino est émis. En fait dans toutes réactions, dès qu’un lepton chargé disparaît, un neutrino portant la même charge doit être émis.
Ensuite… la charge leptonique n’a pas l’air d’être conservé strictement cf. l’oscillation des neutrinos (c’est le prix nobel de 2015 il me semble).

Le découplage des neutrinos avec la matière c’est complètement autre chose, c’est le moment où la matière est devenu transparente aux neutrinos, c’est ce que j’ai dit dans mon précédent poste.

Tu vois ? rien que sur une phrase y a… pleins de concepts non compris.

Donc s'il y avait un petit écart de saveur, ceci aurait été amplifié par les fluctuations de densité énergétique, comme si je disais que la masse du neutron, légèrement plus lourde aurait permis un surplus de matière noire (c'est juste une image).

Là encore pleins de confusions. Un écart de saveur n’est pas amplifié, puisque la saveur est une quantité conservée dans la plupart des réactions (par l’interaction forte), mais petit à petit les quarks dits lourds se désintègrent en quark de la première génération.
Les fluctuations d’énergie (de quel champ ?) n’amplifie pas grand-chose, et je ne comprends pas vraiment où tu veux en venir. En fait les fluctuations de la densité d’énergie sont amplifiées par une phase de l’univers appelée l’inflation, qui est ensuite amplifiée par la gravitation pour donner les galaxies, amas etc…
La matière noire, pour le moment c’est théorique, mais on a une idée de sa masse, et de son interaction (on parle de section efficace) parce que dans certains modèles, la matière noire est sa propre anti-particule, donc si ça interagit trop, ça disparaît.
Le neutron légèrement plus lourd que le proton permet la formation d’atomes (existence du proton stable et de l’électron). Rien à voir avec la matière noire (même l’image est confuse).

En fait je prends le confinement des quarks et anti du début, comme un fait acquis (je remonte pas le temps, je le descends) époque des ondes gravitationnelles "fossiles", et j'arrive au flux de neutrinos "fossiles"; je cherche qqlchose à ce moment : la désintégration quasi totale de l'antimatière/matière ; l'opacité était tjs de mise !

En fait non ce n’est pas ça. Quand tu pars de l’instant zéro et que tu déroules vers nous, tu as des ondes gravitationnelles fossiles (vers 10^-43 seconde), l’inflation qui a dû laisser des traces sur ces ondes gravitationnelles.
Ensuite vers 10^-35 secondes, les GUT qui ont donné la dissymétrie matière antimatière, puis probablement le découplage de la matière noire, puis le confinement des quarks, puis le rayonnement neutrino fossile puis l’annihilation matière anti-matière, puis la nucléosynthèse primordiale, puis le CMB.

Je pense que quarkonium explique ça mieux que moi en parlant des expériences de violations de saveur :

La violation de la saveur, c’est l’interaction faible. Ca transforme par exemple un quark étrange en un quark up. Ou bien ça transforme un muon en électron (neutrino et anti neutrino de chaque espèce).

[illusionoflogic]

Ben non, la saveur, ce n’est pas la charge leptonique, ou alors on pourrait en parler comme ça, dans une vision unifiée des quarks et des leptons.

La saveur du quark est s ou d ou u ou ..., mais dans l'interaction il faut équilibrer par une charge leptonique pour poser les équations bilans de la réaction (collision avec annihilation/création). D'où le neutrino comme lepton associé à une paire de quarks (au minimum.).
Donc je me dis seulement ça : les leptons (e ou mu ou tau) que deviennent-t-ils quand le noyau associé est transformé ? Étant donné que je parle d'interaction forte, il n'y a pas création de neutrinos normalement (en fait majoritairement des antineutrinos électroniques, détectés maintenant), mais le lepton d'un neutre serait forcément un neutrino (d'après nos connaissances actuelles).

Si il s'agit de mésons, il est évident qu'au vu de la durée de vie de ceux-ci et de leurs manipulations expérimentales, les leptons chargés ne sont pas associés à ce moment. Car accélérer un flux de neutres n'est possible (pour les énergies qui nous intéressent) que par recombinaison (on accélère des ions (dépourvu de leptons chargés) donc non chargés en leptons qui pourtant finissent par désintégrations successives par balancer des neutrinos, "la cacophonie des collisionneurs", mais tu vas me dire que ça n'a, à voir, qu'avec l'interaction faible ?) et c'est infaisable sans doute pour des énergies trop hautes (d'accélérer des neutres). Je lie hadrons + leptons chargés = neutres + neutrinos ...

Je dis que c'est à peine possible de conserver un antiatome d'hydrogène, en ayant produit ses composants leptoniques séparément. Donc tester la charge leptonique est directement liée aux contraintes des quarkonium (nucléons ou pentaquark qui seraient plus stables avec leurs leptons, comme un ion cherche à se recombiner avec un lepton chargé pour se stabiliser).

J'ai cette vision unifiée, d'une certaine façon, mais partielle et difficile à détecter maintenant (sinon il n'y aurai plus de recherche) sans se projeter à une certaine "époque" du BB ...

La saveur est la nature du quark, et c’est conservé sauf pour l’interaction faible.

J'avais bien compris ça, mais je m'intéresse à l'interaction forte. Donc je vais pas trop loin, j'essaie de me fournir un cadre. ... simple avec un, s, u ou d, des quarks de 1ere génération et un de 2nd (mais encore assez léger pour intervenir dans les mésons, c'est vous qui le dites ça, moi je ne savais même pas que le Top ne participait même pas : "trop instable") si je ne m'abuse ?

La charge leptonique, c’est une quantité qui est conservé dans toutes les interactions, ça explique notamment pourquoi lors de la radioactivité beta, un neutrino est émis. En fait dans toutes réactions, dès qu’un lepton chargé disparaît, un neutrino portant la même charge doit être émis.

Oui donc ioniser un atome n'est pas équivalent à un lepton qui disparaît (j'ai bien lu "toutes interactions" ?) ? Ou bien des quarks ou noyaux radioactifs ne peuvent se transmuter qu'en laissant échapper un ou 2 neutrinos ? Non ? Mais c'est le fruit de l'interaction faible, ça ?

Ensuite… la charge leptonique n’a pas l’air d’être conservé strictement cf. l’oscillation des neutrinos (c’est le prix nobel de 2015 il me semble)

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Pas certain de comprendre, l'oscillation est périodique. ... donc en fait n'importe quels neutrinos devraient pouvoir convenir s'il y a suffisamment d'espace et de temps pour permettre 3 oscillations leptoniques, non ?

Le découplage des neutrinos avec la matière c’est complètement autre chose, c’est le moment où la matière est devenu transparente aux neutrinos, c’est ce que j’ai dit dans mon précédent poste

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Oui j'avais compris. ...

Tu vois ? rien que sur une phrase y a… pleins de concepts non compris

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Oui mais j'espère que ça ne va pas entacher le peu qu'il pourrait y avoir de juste ?

Là encore pleins de confusions. Un écart de saveur n’est pas amplifié, puisque la saveur est une quantité conservée dans la plupart des réactions (par l’interaction forte), mais petit à petit les quarks dits lourds se désintègrent en quark de la première génération

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Confusion sur la forme seulement, c'est étrange (je veux dire les 3 quarks sortants et ayant les masses les plus légères) c'est u, d, et s ! Or la matière étrange (si elle existe serait très lourde mais aussi plus stable, si bien que l'on cru un moment une catastrophe en n'en créant (un strangelet "contaminant"). et qui par sa stabilité aurait pu changer des saveurs d, en s ! C'est paradoxal, ou bien c'était pas "véritablement" une "hypothèse" ? Parce que je pense que tu ne l'ignores pas ?

Les fluctuations d’énergie (de quel champ ?) n’amplifie pas grand-chose, et je ne comprends pas vraiment où tu veux en venir. En fait les fluctuations de la densité d’énergie sont amplifiées par une phase de l’univers appelée l’inflation, qui est ensuite amplifiée par la gravitation pour donner les galaxies, amas etc…

J'y viens, un petit écart à la normale sur un paramètre selon l'âge de l'univers observable, (homogène et isotrope globalement, mais pourquoi diable chercher des fluctuations ? Avec Planck si ce n'est pour en déduire le reste ?) comme le zeste de matière restante qui nous permet de supputer sur son avenir ? c'est un peu ironique là pour le coups :

La matière noire, pour le moment c’est théorique, mais on a une idée de sa masse, et de son interaction (on parle de section efficace) parce que dans certains modèles, la matière noire est sa propre anti-particule, donc si ça interagit trop, ça disparaît

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Oui, mais elle est intégrée dans le modèle du BB, de façon ad hoc, car c'est un ingrédient indispensable mais comment supputer sa formation dans la chronologie du modèle sans remettre en cause celui-ci, c'est à dire : cette masse non identifiée est "certainement" ceci ou ça ... bref c'est toujours une extension supplémentaire du modèle qui se cache derrière cette masse ! Alors je suis en droit de douter quelle soit mal agencée pour dire qu'avant elle apparait très tôt.

Le neutron légèrement plus lourd que le proton permet la formation d’atomes (existence du proton stable et de l’électron). Rien à voir avec la matière noire (même l’image est confuse).
En fait non ce n’est pas ça. Quand tu pars de l’instant zéro et que tu déroules vers nous, tu as des ondes gravitationnelles fossiles (vers 10^-43 seconde), l’inflation qui a dû laisser des traces sur ces ondes gravitationnelles.
Ensuite vers 10^-35 secondes, les GUT qui ont donné la dissymétrie matière antimatière, puis probablement le découplage de la matière noire, puis le confinement des quarks, puis le rayonnement neutrino fossile puis l’annihilation matière anti-matière, puis la nucléosynthèse primordiale, puis le CMB

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C'est très mainstream ! Je ne peux hélas pas développer sans grosses difficultés pour dire que l annihilation se serait produite avant le découplage des neutrinos (c'est tellement rapide que je ne conçois pas ça sans se positionner sur la dissymétrie citée qui apparaît et s'amplifie pendant le confinement des quarks et pas avant, le découplage de la matière noire n'existe pas, pour moi ... car découplage signifie intéraction "nouvelle" différée, et j'ai sous la main un mécanisme d'homogénéisation pour et par la matière noire. De plus, les neutrinos sont de la matière noire ! Donc je ne diffère pas le moment de ce découplage du confinement des quarks. D'ailleurs il n'y a rien que des modèles non fonctionnels puisque non testés pour cette époque (Planck c'est 380 000 ans après, alors avant ). D'ailleurs le temps n'était alors qu'une mesure de la température, juste avant, c'est pas moi qui le dit : c'est comme ça qu'il y a des titres : "le BB en éprouvettes" ou "on a recréé les conditions du BB". Je ne développe pas + désolé ! C'est juste parce que tu m'as demandé : "c'est pour en venir où" ?

C'est simplement un équilibre temporaire, dans le sens : perturbation vide quantique <=> ondes gravitationnelles + découplages Higgs <=> soupe de quarks + découplage gluons <=> neutrons + découplage neutrinos <=> plasma atomique (hadrons + leptons) <=> découplage des photons ; mais c'est encore trop grossier, même pour moi () (la matière noire y étant inclue).

La violation de la saveur, c’est l’interaction faible. Ca transforme par exemple un quark étrange en un quark up. Ou bien ça transforme un muon en électron (neutrino et anti neutrino de chaque espèce)

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Peut être bien, mais si le strange est configuré pour "rester" (comme le neutron dans un isotope "stable") ? C'est ça qui m'intrigue.

En gros, je doute du bien fondé, que les neutrinos ne soient sensibles qu'à la "force" nucléaire faible, puisque dans les GUT, l'interaction électrofaible et forte peuvent se combiner (c'est le but, des GUT), alors dire que les neutrinos n'ont pas participé avant découplage (d'ailleurs un découplage même brutale ne devrait pas être instantané, n'est-ce pas ?) ... ça me laisse pantois, un collisionneur n'est pas une machine à BB, elle ne peut reproduire spatialement les "mêmes conditions" (c'est un point de vue, qui je l'espère pourrait être moins fragile, si je pouvais apporter + de preuves et sans rajouter de postulats supplémentaires, ou si peu, pas de dimensions supplémentaires compactées ou de SUSY ou des trucs trop extravagant, autrement dit : il y a correspondance, mais c'est tout, et c'est déjà pas si mal).

:

J'espère Vraiment avoir été plus clair dans ma démarche ? Malgré les difficultés conceptuelles qui s'y apposent !

Merci, et bonne journée. Si vous pouviez attendre, je ne répondrai pas avant le WE, après relecture prolongée de toutes les réponses pour bien saisir mes erreurs de bases.

[Deedee81]

Salut,

Malgré les difficultés conceptuelles qui s'y apposent !

Faut dire que tu vises haut

[illusionoflogic]

Salut,



Faut dire que tu vises haut

Salut Deedee, tu penses que c'est trop haut : pour moi ? Ou pour une vie humaine ?
Le problème en astrophysique c'est qu'il faut des résultats basés sur de l'interdisciplinarité. Je veux bien essayer de formaliser en me soumettant à des exos se rapprochant de ma problématique (chaque exos recouvrant un domaine, et en y apportant des exemples bien connus), et adapter l'exos pour qu'il colle dans mon toy modèle, mais seul c'est tout ce que je peux faire (et que je fais), mais ça restera décousu, long et fastidieux ... si personne d'autre ne s'y met (perso j'y gagne pas grand chose, mais peut être que ? Un mentor serait le bienvenu ). En tout cas, ça fait plaisir de s'y remettre, c'est déjà ça

@ + ce WE

PS : je m'avouerai vaincu, si vraiment je tombe sur le mur des connaissances, et si je n'ai plus le temps (et les facultés intellectuelles) pour ça !

[Deedee81]

Salut Deedee, tu penses que c'est trop haut : pour moi ?

Non, je n'en sais rien. Juste haut, c'est tout.
Dans le sens ou une bonne maîtrise de la chromodynamique quantique (c'est le domaine de ta question) nécessite une bonne connaissance de la théorie quantique des champs et de l'électrodynamique quantique relativiste. Eux nécessitent une bonne connaissance de la mécanique quantique, de l'électrodynamique classique. Etc...

C'est le somment d'un ensemble de connaissances déjà vastes.

Ou pour une vie humaine ?

Ben non puisqu'il y en a qui maîtrisent ce sujet

[Quarkonium]

Personnellement, je ne comprends plus quelle est la question à la base

[Deedee81]

Salut,

Personnellement, je ne comprends plus quelle est la question à la base

En fait, c'est CA la question

[bongo1981]

...

Je pourrai essayer de reprendre encore ton poste, parce qu'il contient tellement d'erreurs, mais ce serait contre-productif, le forum deviendrait illisible. Et puis si c'est pour que tu répondes ensuite "oui mais en fait j'avais pas tort je voulais dire ça (bla bla bla... encore plus de co...ies).
Je vais te laisser lire le cours de Marleau, et tu te rendras compte par toi-même de tes grosses erreurs. Prends les choses une par une, parce que là tu as tendance à vraiment tout mélanger.

[illusionoflogic]

Bonjour, je me permets de mettre le lien vers les cours de M Marleau, ça peut intéresser +d'un, merci :
http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/intl/fr/cours.html

Sinon bongo1981, comme tu dis que c'est bourré d'erreurs et que ça ne sert à rien, pourquoi ne pas lister ce qui est juste (après tout ? Le sujet t'intéresse ou avant ?) , ça ira + vite

Bon je sais, c'est taquin, mais entre les erreurs (pas systematique sinon je n'aurai pas essayé de rectifier le tir. .... Le fameux "oui mais" qui est une forme de correction. Dans un forum je n'arrive guère autrement pour poursuivre. Et un gars à dit ceci "rien n'est plus près du vrai que le faux !" Sous entendu : il faut déjà avoir essayé avant d'appliquer cette citation.) et les points de vue différents, j'essaie souvent de faire un tri pour un premier tour, de messages.

PS : Vous sentez pas obligé de répondre puisqu'il faut que je reformule en tenant compte de beaucoup d'infos.
Ce post c'est pour remettre à plat.

++

[bongo1981]

Sinon bongo1981, comme tu dis que c'est bourré d'erreurs et que ça ne sert à rien, pourquoi ne pas lister ce qui est juste

Hélas, il n'y a pas grand chose à sauver.