Le graviton et le boson de higgs trop virtuels pour être physiques ?

[inviteefcbde36]

Dans ce cas précis ce n’est pas la particule mais plutôt l’antiparticule qui est montré du doigt.

Dis-moi si je me trompes mais dans ce cas précis on parle du Boson de Higgs qui n'a pas d'antiparticule et du graviton qui pourraiten avoir une (comme: photon/ anti-photon). Mais je crois bien que l'on cherche le graviton et non l'anti-graviton. (petite question: si on trouve d'abord l'anti alors ce sera le vrai et l'autre l'anti?)

En tous cas, je suis d'accord avec ça:

Quoi qu'il en soit , la physique sera toujours merveilleuse

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[Deedee81]

Bonjour,

Dis-moi si je me trompes mais dans ce cas précis on parle du Boson de Higgs qui n'a pas d'antiparticule et du graviton qui pourraiten avoir une (comme: photon/ anti-photon). Mais je crois bien que l'on cherche le graviton et non l'anti-graviton. (petite question: si on trouve d'abord l'anti alors ce sera le vrai et l'autre l'anti?)

Il n'y a pas d'antiphoton ou, plus exactement, l'antiphoton est le photon. Idem pour le graviton. Ils sont invariant sous conjugaison de charge.

[invite9c9b9968]

Seul le boson W a deux états conjugués de charges distincts : le bososn W⁺ et le boson W^-. Tous les autres bosons de jauge sont autoconjugués, et les bosons de Higgs neutres de même.

[Deedee81]

Seul le boson W a deux états conjugués de charges distincts : le bososn W⁺ et le boson W^-. Tous les autres bosons de jauge sont autoconjugués, et les bosons de Higgs neutres de même.

Et pour le gluon ? Je sais qu'ils portent une couleur et une anti-couleur. Ils sont invariant sous C ou ils sont antiparticules les uns des autres par permutation dans les 8 types de gluons ?

[heyrick]

Tous les autres bosons de jauge sont autoconjugués, et les bosons de Higgs neutres de même.

Est-ce la même chose de dire qu'ils n'ont pas de charge?

[Deedee81]

Est-ce la même chose de dire qu'ils n'ont pas de charge?

Oui, mais je me pose la question pour les gluons qui ont une charge (de couleur)

[inviteefcbde36]

Et pour le gluon ? Je sais qu'ils portent une couleur et une anti-couleur. Ils sont invariant sous C ou ils sont antiparticules les uns des autres par permutation dans les 8 types de gluons ?

J'ai atteint (et explosé) mon niveau d'incompétence...

Pourrait-tu m'indiquer un lien qui m'explique correctement les "couleurs" des gluons, s'il te plaît? Je suis paumé... et en plus, je sais que je ne sais rien...

[Deedee81]

:Pourrait-tu m'indiquer un lien qui m'explique correctement les "couleurs" des gluons, s'il te plaît? Je suis paumé... et en plus,

Pour les gluons et leur couleur :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Gluon

Et ça répond à ma question d'ailleurs. L'antigluon peut être lui-même (état rrbar par exemple) ou un autre gluon.

Pour l'interaction forte :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Interaction_forte
http://fr.wikipedia.org/wiki/Charge_de_couleur
http://fr.wikipedia.org/wiki/Libert%C3%A9_asymptotique

je sais que je ne sais rien...

Comme disait Gabin

[invite9c9b9968]

Les gluons sont une représentation octet de SU(3), donc leur couleur n'est pas rgb mais une combinaison couleur/anticouleur

[mariposa]

Voici une explication courte sur les "couleurs" de quarks et des gluons. Il s'agit en toute rigueur d'utiliser le langage de théorie de representation de groupes, ce que je vais m'efforcer d'ignorer ici;.
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En MQ il s'agit de calculer des éléments de matrice sous la forme suivante:

<A| O |B>
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On peut extraire des renseignements grace aux propriétés de symétrie. Supposons une parité spatiale. Par exemple si A est une fonction paire et B une fonction impaire la "fonction" O doit comportement une part impaire pour que l'intégrale ne soit pas nulle. Donc si O est paire cette intégrale est nulle.
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D'un point vue pratique on écrit les choses comme suit:

A*B donne + * - = - donc O doit être -.
.-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Avec le groupe SU(2).: Couplage de spin

Plus précisemment prenons le cas de couplage d"un spin 1 et d'un spin 3/2 dans le cadre du groupe sU(2) En gros le groupe de rotation de l'espace SO(3).
.
Soit l'élément de matrices on a <1|0|1/2>

|1> est un vecteur à 3 composantes et |1/2> un vecteur à 2 composantes. On démontre que le produit tensoriel des 2 espaces de dimension 3*2 = 6 se décompose en 2 sous espaces invariants se transformant comme |1/2> + |3/2> de dimensions respectives 2 et 4 et on a bien 2 + 4 = 6.

Conclusion: l'opérateur doit se transformer comme |1/2> ou comme |3/2>
.
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Avec le groupe SU(3) Les quarks et les gluons.
.
Les quarks et les gluons sont également des vecteurs mais du groupe de SU(.3).
.
On postule qu'un quark (quelquesoit la saveur) est un vecteur a 3 composantes notés |r> |b> |g> de même que l'antiparticules s'écrit sous la forme d'un bras < | ( ceci est par exemple équivalent en notation au vecteur |1> de SU(2) noté en composantes |1, -1> |1, 0> |1, +1>
.
Quelle condition remplir pour que:

<Q |G |Q> ne soit pas nulle?

Q est un vecteur quarks et G est l'opérateur Gluon.
.
Selon le schéma précdent on fait le produit Q*Q qui donne un espace de dimension 3*3 = 9 que l'on décompose en sous-espace invariants; Le résultat est: 8 + 1 donc G doit appartenir à l'espace de dimension 8 ou a l'espace de dimension 1.
.
Si on écrit explicitement un vecteur en composantes (produit tensoriel d'espace on a :

rg, rb, gr, gb,br, bg (rr - gg) et (2.bb-rr-gg)

La deuxième composante étant le conjugué qui represente une composante de quasi-particule). Les deux derniers vecteurs étant non normalisé.
.
le vecteur de dimension 1 est tout simplement le produit scalaire rr+bb+rr. on lui donne métaphoriquement le nom de couleur blanche. Donc blanche signifie scalaire du groupe SU(3). On comprend ici mieux ce qu'est la couleur des particules, une métaphore à prendre avec des pincettes.

On postule que les particules composites de quarks sont des scalaires du groupe SU(3) et donc que ces particules sont blanches.
;
On notera que j'ai parlé de vecteurs pour representer des particules. En effet fondamentalement (grace à TQC) les particules sont des composantes d'un vecteur sous-tendant un sous-espace invariant (une representation irréductible d'un groupe: SU(3)c pour les quarks et les gluons) et non pas des boules.

[invite15f5710b]

"Sujet : Le graviton et le boson de higgs trop virtuels pour être physiques ?"

[mariposa]

"Sujet : Le graviton et le boson de higgs trop virtuels pour être physiques ?"

.
;
Un sujet çà?
.
Trop virtuel çà veut dire quoi?
;
Pour moi ce "sujet" est du style:


La parthogénèse et les colonnes de distillation trop virtuelles pour être physique?
;
Moralité: Il est préférable que le sujet soit précis pour éviter les mécanismes de divergences et les discussions de comptoir.

[inviteefcbde36]

Chapeau! Mais merci quand même, j'ai (il me semble) compris l'essentiel... et juste une innocente question ça c'est quel niveau d'étude?

"Sujet : Le graviton et le boson de higgs trop virtuels pour être physiques ?"

Ah oui le sujet! Sympa de l'avoir retrouvé je l'ai cru perdu!

Plus sérieusement:

-Boson de Higgs = Base de notre physique >> donc au sens où l'entend Weesnie ( je crois) je dirait qu'il n'est pas "trop virtuel pour être physique" c'est à dire qu'il est, comme cela à dejà été dis, la conclusion de la réflexion de la physique actuelle. Il y a de vrais raisons de croire en lui comme une réalité... mais attendons tout de même le LHC.

-Graviton = quantum de la gravitation... si cette force en a un. (J'aurai tendance à dire oui à l'existence du graviton par analogie aux autres forces fondamentales; mais ce n'est que mon point de vue)

Au fait, quels serait les propriétés du graviton?

[invite9c9b9968]

Chapeau! Mais merci quand même, j'ai (il me semble) compris l'essentiel... et juste une innocente question ça c'est quel niveau d'étude?

Bac+4,bac+5

Au fait, quels serait les propriétés du graviton?

Masse nulle, spin 2, charge de couleur et charge électrique nulles, isospin faible et hypercharge nulles.

[invite15f5710b]

Un sujet çà?
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Trop virtuel çà veut dire quoi?
;
Pour moi ce "sujet" est du style:


La parthogénèse et les colonnes de distillation trop virtuelles pour être physique?

Je tiens à vous rappellez, mariposa, que je ne suis pas l'auteur du sujet. Mais je pense qu'il convient de revenir au graviton et au boson de higgs, même si la formulation du sujet n'est pas la meilleure. Sinon, autant ouvrir un sujet intitulé : "le gluon, trop complexe pour être physique ?"

En résumé, avec ce sujet, nous revenons à la théorie des cordes et sa complexité. Décidémment, tout est complexe pour certains ! Rien que le mot "complexe" a plusieurs sens, par exemple non-linéaire, dur à comprendre ...

[invite8ef897e4]

Mais je pense qu'il convient de revenir au graviton et au boson de higgs, même si la formulation du sujet n'est pas la meilleure.

Un peu de perspective ne fait de mal pour realiser a quel point ce serait une surprise qu'il n'y ait pas quelque chose qui ressemble au Higgs.

En particulier, je ne pense pas que le materiel contenu dans cette discussion puisse offrir un recul suffisant au sujet des gluons. Il faut realiser par exemple que Gell-Mann lorsqu'il propose SU(3)_saveur pour les quarks ne croit pas que ces objets sont vraiment "la" mais juste une description mathematique des symetries pertinentes au probleme. Aujourd'hui on dispose de nombreuses indications indirectes de leur existence reelle. Cela a pris des decennies et plusieurs grands instruments. Mais cela offre a l'invariance de jauge le statut de principe fondamental du modele standard predisant les interactions a partir des symetries.

Sans ce genre de recul, il est difficile de realiser pourquoi les physiciens attendent le boson de Higgs...

[invite9c9b9968]

En résumé, avec ce sujet, nous revenons à la théorie des cordes et sa complexité.

Puisque vous souhaitez en revenir au sujet, merci de ne pas dévier vers la théorie des cordes. Si vous aviez des apports constructifs à cette discussion, ce serait un plaisir de les lire ! Parce que pour l'instant, je n'en vois pas des masses...

[invite15f5710b]

Puisque vous souhaitez en revenir au sujet, merci de ne pas dévier vers la théorie des cordes. Si vous aviez des apports constructifs à cette discussion, ce serait un plaisir de les lire ! Parce que pour l'instant, je n'en vois pas des masses...

Une erreur de communication (comme dirait notre cher président). Le graviton et le boson de higgs font forcément allusion à la théorie des cordes !


L'existence du Higgs est trop brève pour qu'on le détecte directement : on ne peut espérer observer que ses produits de désintégration, voire les produits de ses produits de désintégration. Des événements mettant en jeu des particules ordinaires peuvent imiter le signal produit par un boson de Higgs. Des études conduites au LEP permettent de conclure à une probabilité de 8 % pour que les événements observés s'expliquent sans faire intervenir le Higgs. Or pour affirmer une découverte en physique des particules, la probabilité d'erreur doit être inférieure à 0,00003 %.

Dans la compétition entre le LHC et le Tevatron, ce dernier a une longueur d'avance malgré son énergie maximale 7 fois plus faible : il est déjà en fonctionnement et le bruit de fond des collisions est moins grand, les antiparticules (antiquarks des antiprotons) pourraient engendrer des évènements plus spécifiques, plus faciles à distinguer des collisions protons/ protons.

L'accélérateur idéal serait un collisionneur électron-positron formé de deux accélérateurs linéaires face-à-face de 500 à 1000 GeV. L'ILC (Internation Linear Collider) programmé pour 2015 environ permettrait de comprendre comment le boson de Higgs est à l'origine de sa propre masse.

De là, à dire s'il est trop complexe pour être physique ...

[invite8ef897e4]

Le graviton et le boson de higgs font forcément allusion à la théorie des cordes !

C'est fatigant de vous lire ecrire des choses fausses si souvent, vraiment.
La question est meme de savoir si ces choses meritent l'adjectif "fausses", supposant qu'elles sont suffisamment pertinentes pour avoir rate d'etre vraies...

[invite9c9b9968]

Je suggère à astro-maths de n'intervenir avec un tel aplomb que dans son domaine de prédilection, ie l'astro, parce que là en physique des particules, c'est pas toptop

Sinon ça serait bien que vous arrêtiez de recopier bêtement des informations que vous tirez de sites internet sans même que vous mentionniez la source (parce que là ça fait vraiment cet effet votre discours). Sans compter que ce sont des informations erronnées : ainsi l'ILC n'a même pas encore de date de construction programmée, ni de localisation. On se demande même s'il va voir le jour..

[invite8ef897e4]

On se demande même s'il va voir le jour..

Ben ca... Y a-t-il une suggestion que l'on puisse comparer la conviction que les physiciens ont dans l'existence du Higgs, et dans la construction de l'ILC ?

[invite15f5710b]

C'est fatigant de vous lire ecrire des choses fausses si souvent, vraiment.
La question est meme de savoir si ces choses meritent l'adjectif "fausses", supposant qu'elles sont suffisamment pertinentes pour avoir rate d'etre vraies...

Ah, je comprends, petite rectification :

"Pour moi, graviton et boson de higgs font parfois/souvent allusion à la théorie des cordes".

Quand même humanino, n'exagérez pas. Par contre, moi, ce sont parfois les fautes d'orthographe qui me lassent, même si ce n'est pas trop grave.

Je suggère à astro-maths de n'intervenir avec un tel aplomb que dans son domaine de prédilection, ie l'astro, parce que là en physique des particules, c'est pas toptop

Ok, merci, je pars ...
PS : mon pseudo : Astro-math, sans -s

[invite8ef897e4]

Il est difficile d'aborder une question si generale en termes elementaires sans rentrer dans des considerations techniques. J'essaie de contribuer constructivement afin de calmer un peu la discussion.

Le modele standard est extremement bien etabli experimentalement. Il souffre neanmoins de diverses difficultes nous ammenant a penser qu'il n'est "que" une approximation a basse energie d'une theorie plus fondamentale. Le boson de Higgs est la reponse la plus simple a la difficulte "comment generer les termes de masse", mais c'est une solution qui n'est pas franchement elegante en ce qu'elle necessite que les diverses constantes soient ajustees a leur valeur a une precision telle que tout le mecanisme n'est pas naturel. Et meme en admettant cette solution, il reste le probleme de la hierarchie des masses qui apparaissent pour lequel on aimerait bien avoir une explication.

Quoi qu'il en soit, le mecanisme de Higgs reste bien defini mathematiquement, et s'il n'est pas la reponse finale, on devrait trouver aux alentours de la meme echelle de la physique nouvelle necessaire pour accomplir un equivalent de ce mecanisme. D'ou le sentiment general que la recherche du boson de Higgs est un probleme bien pose physiquement, theoriquement et experimentalement. Et c'est pourquoi on a construit le LHC.

En revanche, le graviton est un objet beaucoup plus problematique. D'abord, les specialistes ne sont meme pas d'accord sur la definition physique de ce qu'est le graviton (comment calculer ce champ a partir du champ gravitationnel). Ensuite, il resulte toutes sortes de questions, aussi elementaires et importantes que la finitude des TQC de la gravite en 4D, pour lesquelles on n'a toujours pas de reponse certaine. Autrement dit, il n'est toujours pas etabli que l'on ne puisse strictement pas construire une TQC de la gravitation en 4D renormalisable. Il faut admettre que l'on possede des informations rigoureuses, telles que celles donnees par Gwyddon un peu plus tot, sur les proprietes necessaires du graviton. Et comme illustre dans une autre discussion, puisque le Tevatron a bien publie un PRL a ce sujet, on connait meme des classes de modeles issus des TDCs, que l'on peut tester pour chercher le graviton. Le graviton devrait egalement etre le quantum des ondes gravitationels, mais nous n'avons jamais pu detecter ces ondes (classiques), notamment parce que c'est tres difficile.

Quoi qu'il en soit, le graviton reste un objet hypothetique, mal defini theoriquement, et difficile a apprehender experimentalement.

En consequence, comparer le graviton et le boson de Higgs semble tout simplement etre une "mauvaise" question. La discussion entiere merite de revoir tellement de choses qu'aborder un tel probleme aussi simplement n'est pas raisonnable.

J'espere plus ou moins refleter une opinion generale ressentie par les physiciens au sujet de la question initiale. On remarquera notamment que mentionner la TDC dans cette perspective semble anecdotique vis-a-vis du probleme general. Avant de mentionner la TDC, il faudrait notamment mentionner la supersymetrie par exemple, hautement pertinente pour resoudre bien des difficultes associees au boson de Higgs et au modele standard, et pertinente de facon persistante au sujet de la gravite quantique aussi.

[invite9c9b9968]

J'espere plus ou moins refleter une opinion generale ressentie par les physiciens au sujet de la question initiale. On remarquera notamment que mentionner la TDC dans cette perspective semble anecdotique vis-a-vis du probleme general. Avant de mentionner la TDC, il faudrait notamment mentionner la supersymetrie par exemple, hautement pertinente pour resoudre bien des difficultes associees au boson de Higgs et au modele standard, et pertinente de facon persistante au sujet de la gravite quantique aussi.

Un grand humanino

Pour insister encore plus : la supersymétrie est à l'heure actuelle un ingrédient nécessaire à la théorie des cordes, au moins dans le worldsheet. Mais c'est un paradigme conceptuel qui a bien d'autres applications, et notamment comme le dit humanino dans le cadre des extensions du Modèle Standard (MSSM, nMSSM). Avant de regarder du côté des cordes, regarder du côté de la supersymétrie est un pré-requis nécessaire.

De même, on pourrait citer les modèles type little-Higgs ou les modèles à dimensions supplémentaires qui essayent d'aborder la brisure électrofaible par un autre angle (j'oublie les modèles type technicolor, marginaux bien qu'intéressants).

Sinon une petite précision :

mais nous n'avons jamais pu detecter ces ondes (classiques), notamment parce que c'est tres difficile.

La détection indirecte des ondes gravitationnelles a été établie avec l'étude du pulsar PSR1913+16 (Hulse&Taylor, prix Nobel 1993, calculs théoriques effectués par Thibaut Damour).

[invite8ef897e4]

La détection indirecte des ondes gravitationnelles a été établie avec l'étude du pulsar PSR1913+16 (Hulse&Taylor, prix Nobel 1993, calculs théoriques effectués par Thibaut Damour).

Ah oui, c'est juste je n'avais pas cette detection indirecte en tete lorsque j'ai ecrit mon message. De ce point de vue, il ne reste qu'a "confirmer" le spin-2 du graviton en observant directement les modes portes par ces ondes, ce que l'on pourrait considerer comme marginal.

[mariposa]

Un grand humanino



Sinon une petite précision :

La détection indirecte des ondes gravitationnelles a été établie avec l'étude du pulsar PSR1913+16 (Hulse&Taylor, prix Nobel 1993, calculs théoriques effectués par Thibaut Damour).

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Absolument. L'accord théorie-expérience est d'ailleurs vraiment impressionnant. Le pulsar binaire ralentit en perdant principalement de l'énergie principalement par rayonnement gravitationnel.

[mariposa]

Ah oui, c'est juste je n'avais pas cette detection indirecte en tete lorsque j'ai ecrit mon message. De ce point de vue, il ne reste qu'a "confirmer" le spin-2 du graviton en observant directement les modes portes par ces ondes, ce que l'on pourrait considerer comme marginal.

Une question.
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La réalité des ondes gravitationnelles ayant été prouvée as-t-on le droit mécaniquement de les quantifiées?

[invite9c9b9968]

Une question.
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La réalité des ondes gravitationnelles ayant été prouvée as-t-on le droit mécaniquement de les quantifiées?

Qu'entends-tu par "mécaniquement" et "avoir le droit" ?

[mariposa]

Qu'entends-tu par "mécaniquement" et "avoir le droit" ?

Je dirais:

Est-il est logique (physiquement, mathématiquement) de quantifier les ondes gravitationnelles sachant que le champ métrique n'est pas un champ comme les autres (il est d'origine géométrique)?

[invite9c9b9968]

Certes mais tu peux (et c'est comme ça que l'on peut voir les ondes gravitationnelles entre autre) décomposer ta métrique en une métrique de fond + une contribution. Et là, tu quantifies ta contribution, dont l'excitation élémentaire te donnerait le graviton.

C'est une technique canonique, on peut la voir (en dehors de toute quantification) en cosmologie lorsque l'on étudie les perturbations cosmologiques (et là, la métrique de fond est Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker).