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Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?



  1. #1
    RSSBot

    Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Depuis les années 1960, les physiciens savent que le proton est une distribution étendue de charge dont le rayon est mesurable à l'aide de faisceaux d'électrons. Une expérience différente, à l'aide d'un laser et d'atomes muoniques, donne à ce rayon une valeur surprenante, en désaccord si sérieux avec les expériences en accélérateurs que certains se demandent s'il ne faudrait pas remettre en cause l'électrodynamique quantique...<br />
    En 1961, il était devenu clair que neutrons et protons ne sont pas ...

    Lire la suite : Faut-il revoir la taille du proton ?
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  3. #2
    DomiM

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Bonjour,

    Est ce scientifiquement valable de bousculer la pphysique avec une seule expérience ?
    Pour être validé une expérience ne doit elle pas être reproduite par d'autres équipe ?
    Je pense qu'en 1961 ils ont refait l'expérience avec des faisceaux d'électrons plusieurs fois.
    Mesurer la masse de la situation permettrait de connaitre sa gravité :)

  4. #3
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Qui parle de bousculer la physique ? Il n'en est pas question dans la news. Simplement il est dit que cela pose des questions.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  5. #4
    DomiM

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Bonjour

    Citation Envoyé par JPL Voir le message
    Qui parle de bousculer la physique ? Il n'en est pas question dans la news. Simplement il est dit que cela pose des questions.
    oui mais vue le temps de préparation de cette expérience, y en a t'il d'autres en préparation ?
    Alors
    que certains se demandent s'il ne faudrait pas vite refaire l'expérience au lieu de
    que certains se demandent s'il ne faudrait pas remettre en cause l'électrodynamique quantique...
    Mesurer la masse de la situation permettrait de connaitre sa gravité :)

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    _Goel_

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Bonjour,

    Question d'un néophyte : on a remplacé un électron par un muon. on a alors manifestement déréglé l'équilibre proton/électron. Cela se voit par l'orbite du muon qui est beaucoup plus proche du noyau. lorsqu'on fait varier la distance entre 2 particules chargées, il me semble normal qu'une interaction se manifeste à un moment ou à un autre.

    L'impression que j'ai eu en lisant l'article, c'était que la charge négative de l'électron restraignait l'espace recevant la distribution de charge du proton. En ce sens, je n'ai pas été surpris que le fait que l'"électron" soit plus proche du proton en réduise sa taille.
    Je proposerai une expérience : mesurer la taille d'un proton isolé (je doute que cela soit facile...), peut-être trouverait-on que son diamètre est légèrement supérieur au diamètre "normal".

    Malheureusement, l'article ne fait en aucun cas mention de telles interactions proton/neutron sur la taille du proton => Existe-t-il une loi qui établit que la taille du proton est une constante ? Ou en quoi mon raisonnement est incorrect ?
    cdt.
    Le succès c'est d'être capable d'aller d'échec en échec sans perdre son enthousiasme

  8. #6
    Pfhoryan

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par DomiM Voir le message
    Bonjour,

    Est ce scientifiquement valable de bousculer la pphysique avec une seule expérience ?
    D'après Popper oui. En pratique non.

    Le muon aurait-il une influence sur la taille apparente du proton?
    “if something happened it’s probably possible.” Peter Coney

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  10. #7
    humanino

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par _Goel_ Voir le message
    Je proposerai une expérience : mesurer la taille d'un proton isolé (je doute que cela soit facile...), peut-être trouverait-on que son diamètre est légèrement supérieur au diamètre "normal".
    C'est essentiellement ce que l'on fait lorsqu'on diffuse profondement un electron sur un proton. Autrement dit : il sera difficile de faire mieux pour sonder un proton "libre". On trouve le meme resultat (aux erreurs pres) qu'avec le deplacement de Lamb de l'electron.

    Citation Envoyé par _Goel_ Voir le message
    Existe-t-il une loi qui établit que la taille du proton est une constante ?
    La taille du proton n'est pas une constante : on a des indications que la structure du proton est modifiee dans differentes situations (milieux nucleaires plus ou moins denses). On pourrait en l'occurence imaginer que la presence d'un muon change la structure du proton. Apres tout, la masse du muon n'est pas negligeable a l'echelle de la structure du proton. Cependant, il faut prendre garde a bien definir les choses. Les calculs les plus recents que je connaisse sont les suivants :
    Proton structure corrections to electronic and muonic hydrogen hyperfine splitting
    Carl Carlson declare dans le journal Nature qu'il va dedier son temps de recherche a revoir ces calculs dans l'immediat. Le plus probable semble etre un oubli dans les contributions au deplacement de Lamb du muon. Si l'on ne trouve rien, evidemment c'est le signe d'une contribution inconnue. Affaire a suivre donc, mais en gardant la tete froide. C'est bien ce que dit l'article de Laurent.
    Dernière modification par humanino ; 08/07/2010 à 16h43.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  11. #8
    _Goel_

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Parfait ! merci pour ces précisions !
    Le succès c'est d'être capable d'aller d'échec en échec sans perdre son enthousiasme

  12. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Salut,

    Je fais un petit up sur cette actualité.

    Article intéressant dans PLS :

    http://www.pourlascience.fr/ewb_page...oton-31078.php

    Le mystère s’épaissit. Mais on finira bien par comprendre
    Keep it simple stupid

  13. #10
    toothpick-charlie

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par RSSBot Voir le message
    Depuis les années 1960, les physiciens savent que le proton est une distribution étendue de charge dont le rayon est mesurable à l'aide de faisceaux d'électrons.
    c'est quoi d'ailleurs le rayon d'une distribution?

  14. #11
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Salut,

    Citation Envoyé par toothpick-charlie Voir le message
    c'est quoi d'ailleurs le rayon d'une distribution?
    Il doit y avoir une définition précise, liée à la "zone où l'essentiel de la charge est concentrée". Mais je ne connais pas le critère exact.
    Keep it simple stupid

  15. #12
    CM63

    Re: Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Bonjour,

    Une coquille:

    Cependant, dans le cas du diamètre du rayon du proton...
    Dernière modification par CM63 ; 25/08/2016 à 22h58.

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  17. #13
    CM63

    Re : Re: Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Bonjour,

    C'est quoi "le diamètre du rayon"? Vous ne voulez plus corriger les fautes ?

  18. #14
    Cendres
    Modérateur

    Re : Re: Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Visiblement, depuis 6 ans, personne n'a relevé cette erreur; j'imagine donc que la corriger maintenant n'est pas une priorité...
    N'a de convictions que celui qui n'a rien approfondi (Cioran)

  19. #15
    voicie

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Bonjour

    L'élasticité dynamique d'une particule tel le proton est un résultats relativiste, si ma mémoire est bonne.

  20. #16
    mmanu_F

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    salut,

    en passant, parce que j'ai recroisé le rayon du proton pas plus tard qu'hier dans l'excellent article de Flip Tanedo sur l'anomalie à 17 MeV du Berylium (vers la toute fin, mais tout est bon à lire anyway).

    D'abord, il rappelle que lorsque tu te retrouves face à une anomalie, il faut toujours regarder du côté des autres anomalies connues, parce que ta solution pourrait bien être aussi une solution d'autres problèmes (il a d'ailleurs publié récemment un article marrant et détaillé sur particlebites avec des jolis schéma expliquant comment construire un modèle digne de ce nom).

    ensuite, il donne pas mal de nouvelles récentes (voir très très récentes) sur le rayon du proton :
    • des tentatives d'explications en terme d'une nouvelle force à la sauce MeV...
    • et des nouvelles fraiches sur le front expériemental :
      • datant du mois de juin et suggérant que des raffinements sur la détermination de la constante de Rydberg (liée à la valeur du rayon dans le cas des expériences électroniques) pourrait faire disparaitre l'anomalie
      • publiée il y a 10 jours et confirmant la valeur muonique dans le cas du deuterium cette fois.

    voilou
    Dernière modification par mmanu_F ; 27/08/2016 à 20h50.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  21. #17
    voicie

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Bonjour

    Marci mmanu_F !

  22. #18
    f.oreste

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    hm, si depuis 1961 le proton et l'electron ne sont plus des objets "ponctuel"
    - est-il vraiment pertinent de s'esbigner à calculer une valeur propre à un objet ponctuel(diamètre) ?

    c'est juste une question

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  24. #19
    mmanu_F

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par f.oreste Voir le message
    hm, si depuis 1961 le proton et l'electron ne sont plus des objets "ponctuel"
    - est-il vraiment pertinent de s'esbigner à calculer une valeur propre à un objet ponctuel(diamètre) ?

    c'est juste une question
    salut,

    les protons ont des degrés de liberté internes, on les appelle les quarks ! de par le principe d'exclusion, les quarks ne peuvent pas se trouver tous en même temps au même point, donnant ainsi au proton une certaine extension spatiale. il n'en est pas de même pour les électrons qui n'ont pas de constituents connus.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  25. #20
    f.oreste

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    dans ce cas, ce n'est pas le diamètre qui est recherché, mais l'extension maximale spatiale de la distance inter-quark qui est demandé... soit il me semble comme pour le gluon la distance pour laquelle cette particule a une puissance au ceint du noyau... (à vue de nez et pour la polémique)

  26. #21
    mmanu_F

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par f.oreste Voir le message
    dans ce cas, ce n'est pas le diamètre qui est recherché, mais l'extension maximale spatiale de la distance inter-quark qui est demandé... soit il me semble comme pour le gluon la distance pour laquelle cette particule a une puissance au ceint du noyau... (à vue de nez et pour la polémique)
    Bravo, tu as fait une très jolie phrase avec des mots savants dedans. C'est mon tour maintenant. Pour ce qui nous intéresse ici, ce que l'on appelle le rayon du proton est la racine carrée de la moyenne quadratique du rayon de charge. Le rayon de charge au carré est définit comme six fois l'opposé de la dérivée seconde du facteur de forme électrique, par rapport au carré du transfert d'impulsion, évalué pour un transfert d'impulsion nul. Il est ainsi directement lié à la section efficace différentielle de diffusion, mesurée expérimentalement. Ce rayon de charge au carré ainsi définit, peut aussi être relié facilement au décalage des niveaux d'énergie atomiques (que l'on mesure aussi expérimentalement), qui lui est tout simplement proportionnel, je te laisse déterminer toi-même la constante de proportionnalité.

    Les calculs ab initio du rayon du proton à partir de la chromodynamique quantique sur réseau (que tu évoques si justement dans ta jolie phrase savante) sont encore grandement limités par les capacités numériques nécessaires aux simulations avec des masses de quarks réalistes et la prise en compte des diagrammes déconnectés pour le calcul des facteurs de forme isoscalaires (les gluons qui lient les boucles de quarks aux lignes de quarks de valence accrochées au réseau ne figurant bien évidemment pas dans les diagrammes sur réseau). Ainsi les calculs ab initio sont actuellement réalisés avec des quarks plus massifs, pour des transferts d'impulsion non nuls, ajustés à des formes généralement dipolaires puis extrapolés aux transferts d'impulsion nuls et tout ceci uniquement pour des nucléons isovectoriels. Les résultats sont de l'orde de 50% des résultats expérimentaux et semblent augmenter inversement à la masse des quarks ce qui est encourageant. Les barres d'erreur, de l'ordre de 10% doivent encore être ramener à 1% pour que ça devienne intéressant.

    Y-a-t-il encore un point sur lequel tu souhaiterais polémiquer ?
    Dernière modification par mmanu_F ; 29/08/2016 à 11h02.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  27. #22
    Tralidan

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    Bravo, tu as fait une très jolie phrase avec des mots savants dedans. C'est mon tour maintenant. Pour ce qui nous intéresse ici, ce que l'on appelle le rayon du proton est la racine carrée de la moyenne quadratique du rayon de charge. Le rayon de charge au carré est définit comme six fois l'opposé de la dérivée seconde du facteur de forme électrique, par rapport au carré du transfert d'impulsion, évalué pour un transfert d'impulsion nul. Il est ainsi directement lié à la section efficace différentielle de diffusion, mesurée expérimentalement. Ce rayon de charge au carré ainsi définit, peut aussi être relié facilement au décalage des niveaux d'énergie atomiques (que l'on mesure aussi expérimentalement), qui lui est tout simplement proportionnel, je te laisse déterminer toi-même la constante de proportionnalité.

    Les calculs ab initio du rayon du proton à partir de la chromodynamique quantique sur réseau (que tu évoques si justement dans ta jolie phrase savante) sont encore grandement limités par les capacités numériques nécessaires aux simulations avec des masses de quarks réalistes et la prise en compte des diagrammes déconnectés pour le calcul des facteurs de forme isoscalaires (les gluons qui lient les boucles de quarks aux lignes de quarks de valence accrochées au réseau ne figurant bien évidemment pas dans les diagrammes sur réseau). Ainsi les calculs ab initio sont actuellement réalisés avec des quarks plus massifs, pour des transferts d'impulsion non nuls, ajustés à des formes généralement dipolaires puis extrapolés aux transferts d'impulsion nuls et tout ceci uniquement pour des nucléons isovectoriels. Les résultats sont de l'orde de 50% des résultats expérimentaux et semblent augmenter inversement à la masse des quarks ce qui est encourageant. Les barres d'erreur, de l'ordre de 10% doivent encore être ramener à 1% pour que ça devienne intéressant.

    Y-a-t-il encore un point sur lequel tu souhaiterais polémiquer ?
    Quand les gens parlent comme ça c'est de la masturbation intellectuel pur....

  28. #23
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Non, c'est de la rigueur.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  29. #24
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Salut,

    En fait, je ne sais pas si Tralidan parle de mmanu_f et ou de f.orest.

    Mais de toute façon,

    A tous,

    Essayez s'il vous plait d'être correct et de ne pas attaquer les personnes, à tort ou à raison. Idem pour les provocations qui les ont déclenché.
    Gardons la tête froide.

    Ceci dit, hors cette polémique, j'apprécie beaucoup l'explication de mmanu_f. Je n'avais pas répondu à f.oreste par manque de temps (et je voulais d'abord expliquer que la notion de distance est mal définie en MQ car il y a souvent superposition d'état et en toute rigueur l'extension maximale entre les quarks est non bornée, ça fait de très gros protons !!!!). Mais je ne le regrette pas car l'explication de mmanu_f est bien meilleure que ce que je pensais répondre. Ceci aussi pour dire qu'on peut discuter sur le fond sans petites phrases assassines. Merci de faire attention.
    Keep it simple stupid

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  31. #25
    f.oreste

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    Bravo, tu as fait une très jolie phrase avec des mots savants dedans. C'est mon tour maintenant.[...]

    Y-a-t-il encore un point sur lequel tu souhaiterais polémiquer ?
    ben, en fait je suis assez surpris de voir que pour une fois le niveau du forum parvienne a celui d'épistémologie... en fait c'est surprenant comment en toute lettre tout devient plus clair pour un littéraire...

    donc, j'en conclue que malgré que l'on dise que les protons ne sont pas ponctuel, ceux-ci conserve tout de même ont consistante suffisante pour être traités comme des billes... donc on est bien plus à mon gout sur des problèmes de vocabulaire, rend l'expression verbale difficile (pour certains, à ce que j'ai put lire à vôtre suite), car proposant de manifeste contradiction entre signifiant et signifié... entre le présenté et le représenté... ce qui rend assez incompréhensible pour le quidam que je suis, les volontés de vouloir d'un coté dénier toute ponctualité aus Atomes et en même temps tout faire pour qu'il rentre dans ce schémas pourtant depuis très longtemps dépassé...

    d'où ma perplexitude extrême, va s'en dire...

    je doute toutefois, que malgré votre vocabulaire étendu et soigné, ce niveau de perpléxité ne vous ronge vraiment les sang plus de 5 secondes par mois... car manifestement à vous lire, vous récitez surtout ce qui est(de bon aloi) donc ce qui ne vas pas.(enfin vue d'ici surtout)

  32. #26
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    C'est de la bouillie sans intérêt qui se termine par une remarque désagréable. Ici on parle de physique, pas d'alignement de mots pour le plaisir de celui qui n'y comprend rien.

    Tu sous-estime gravement les compétences de ton interlocuteur et ne pas t'en rendre compte n'est pas flatteur pour toi.
    Dernière modification par JPL ; 29/08/2016 à 14h58.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  33. #27
    arbanais83

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    les protons ont des degrés de liberté internes, on les appelle les quarks ! de par le principe d'exclusion, les quarks ne peuvent pas se trouver tous en même temps au même point, donnant ainsi au proton une certaine extension spatiale. il n'en est pas de même pour les électrons qui n'ont pas de constituents connus.
    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    Pour ce qui nous intéresse ici, ce que l'on appelle le rayon du proton est la racine carrée de la moyenne quadratique du rayon de charge. Le rayon de charge au carré est définit comme six fois l'opposé de la dérivée seconde du facteur de forme électrique, par rapport au carré du transfert d'impulsion, évalué pour un transfert d'impulsion nul. Il est ainsi directement lié à la section efficace différentielle de diffusion, mesurée expérimentalement. Ce rayon de charge au carré ainsi définit, peut aussi être relié facilement au décalage des niveaux d'énergie atomiques (que l'on mesure aussi expérimentalement), qui lui est tout simplement proportionnel, je te laisse déterminer toi-même la constante de proportionnalité.

    Les calculs ab initio du rayon du proton à partir de la chromodynamique quantique sur réseau (que tu évoques si justement dans ta jolie phrase savante) sont encore grandement limités par les capacités numériques nécessaires aux simulations avec des masses de quarks réalistes et la prise en compte des diagrammes déconnectés pour le calcul des facteurs de forme isoscalaires (les gluons qui lient les boucles de quarks aux lignes de quarks de valence accrochées au réseau ne figurant bien évidemment pas dans les diagrammes sur réseau). Ainsi les calculs ab initio sont actuellement réalisés avec des quarks plus massifs, pour des transferts d'impulsion non nuls, ajustés à des formes généralement dipolaires puis extrapolés aux transferts d'impulsion nuls et tout ceci uniquement pour des nucléons isovectoriels. Les résultats sont de l'orde de 50% des résultats expérimentaux et semblent augmenter inversement à la masse des quarks ce qui est encourageant. Les barres d'erreur, de l'ordre de 10% doivent encore être ramener à 1% pour que ça devienne intéressant.
    J'apprécie particulièrement les gens capable à la fois d'expliquer les choses soit de manière aussi simple mais compréhensives et dans la subtilité d'être aussi capable s'il le faut de le faire de manière beaucoup beaucoup plus pointue.
    Merci Mmanu_F
    PS mon cerveau et mes connaissances se sont largement satisfaits de la première réponse mais j'ai lu aussi la seconde avec beaucoup d'intérêt.
    Dernière modification par arbanais83 ; 29/08/2016 à 15h27.

  34. #28
    mmanu_F

    Re : Actu - Faut-il revoir la taille du proton ?

    Citation Envoyé par f.oreste Voir le message
    donc, j'en conclue que malgré que l'on dise que les protons ne sont pas ponctuel, ceux-ci conserve tout de même ont consistante suffisante pour être traités comme des billes... donc on est bien plus à mon gout sur des problèmes de vocabulaire, rend l'expression verbale difficile, car proposant de manifeste contradiction entre signifiant et signifié... entre le présenté et le représenté... ce qui rend assez incompréhensible pour le quidam que je suis, les volontés de vouloir d'un coté dénier toute ponctualité aus Atomes et en même temps tout faire pour qu'il rentre dans ce schémas pourtant depuis très longtemps dépassé...

    d'où ma perplexitude extrême, va s'en dire...

    je doute toutefois, que malgré votre vocabulaire étendu et soigné, ce niveau de perpléxité ne vous ronge vraiment les sang plus de 5 secondes par mois... car manifestement à vous lire, vous récitez surtout ce qui est(de bon aloi) donc ce qui ne vas pas.(enfin vue d'ici surtout)
    je ne suis pas sûr de bien comprendre ce sur quoi je dois me ronger les sangs 5 secondes par mois. Vu d'ici, tu as un problème avec la dualité onde-particule (et le principe de complémentarité), combiné avec un inconfort vis à vis de la nature nécessairement effective d'une description (dans le sens que la description d'un objet physique dépend du niveau de résolution).
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

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