la forme des composants subatomiques

[invite5e148d1e]

Slt, est il vrai que les électrons, les neutrons...etc ont des formes sphériques en réalité?
merci
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[invitebdf515f4]

Je peux me tromper, car ce n'est pas mon domaine (je suis informaticien), mais je propose une réponse pour encourager les spécialistes à corriger

Il faudrait avoir déjà vu un neutron ou un électron, ou bien, au moins, avoir fait des expériences avec des neutrons ou des électrons dont les effets varieraient en fonction de la forme de ceux-ci. Or, à ma connaissance, ce genre d'expérience n'existe pas pour le moment. Autrement dit, ils pourraient être pyramidaux, dodécahédriques, parallèlipédiques, ou sphériques cela n'aurait aucune d'influence sur les expériences qu'on est capable de faire avec pour le moment. Du coup, on peut les imaginer de n'importe quelle forme, sachant que la sphère est la forme la plus simple qu'on puisse imaginer en 3 dimensions.

Il se peut même qu'ils n'aient pas de forme bien définie. Dans le monde sub-atomique, la mécanique quantique règne en maitre. Selon la mécanique quantique (plus précisément selon le principe d'incertitude http://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d%27incertitude) à cette échelle, la notion de forme est floue car la notion de position est elle-même floue. Enfin, l'électron étant 2000 fois plus léger que le neutron, le flou est d'autant plus important pour lui.

Bref, j'ai l'impression que selon le principe d'incertitude de Heisenberg, en dessous d'une certaine taille, les objets n'ont pas de forme (même si je trouve ça contre-intuitif) !

[inviteccac9361]

Bonjour,

Fait en 2006

C'est le court-métrage le moins long de l'histoire : à peine un millième de milliardième de seconde ! Quant au scénario, il est si poignant que l'on n'a pas le temps de s'ennuyer. Il raconte l'histoire de deux noyaux de deutérium (un isotope lourd de l'hydrogène, avec un neutron collé au proton) qui vivaient tranquillement leur vie au cœur d'une molécule, entourés de leur douillet nuage d'électrons.

http://www.futura-sciences.com/fr/ne...-datomes_9962/

Voir ici pour l'electron avec cette fois un laser ayant une impulsion encore plus brève, de l'ordre de l'attoseconde.

Physique quantique

On a filmé le passage d'un électron !
Visualiser en temps réel et en direct le mouvement et les propriétés des électrons à l'échelle atomique : un rêve de physicien devenu réalité. Grâce aux techniques laser de pointe comme celles des impulsions laser ultrabrèves attoseconde 1, très récemment développées par le groupe d'Anne l'Huillier au Lund Center Laser (Suède), une équipe internationale, comptant deux chercheurs CNRS en France 2, a en effet mis au point une expérience permettant de « filmer » le déplacement des électrons… ainsi que les interférences provoquées par ces particules en mouvement dans un champ électrique.

http://www2.cnrs.fr/journal/3120.htm

Un dossier plus récent ici :

Visualiser le mouvement des électrons dans la matière demande d'avoir simultanément une résolution spatiale de l'ordre du dixième de nanomètre et une résolution temporelle à l'échelle attoseconde (1 as = 10-18 s). L'imagerie d'orbitale utilisant la "capture d'image" ultra-rapide par émission attoseconde en champ laser intense ouvre une voie vers cet objectif très ambitieux. Les chercheurs d'une collaboration entre l'IRAMIS-SPAM, le LCPMR de l'Univ. Paris 6 et du CNRS (UMR 7614) démontrent, par une série d'expériences réalisées au CEA-Saclay, la possibilité de cette imagerie "subnanomètre-attoseconde" dans le cas de la molécule d'azote N2.

http://iramis.cea.fr/Phocea/Vie_des_...nt&id_ast=1550

[invitebdf515f4]

Xoxopixo,
Alors, finalement, a forme d'un électron est elle sphérique ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteccac9361]

Or donc, quelle est la forme d'un électron alors ?

Suivant lequel de ses aspects ?
Sa masse ou sa charge ?
Selon quelle limite dans l'intensité de ces propriétés ?

On detecte une propriété dans un espace, c'est tout.
L'electron est une onde.

Si on parle de forme dans les cas de objets macroscopiques, c'est du au fait que l'on considère que l'espace occupé par ces objets ne peut pas être occupé par un autre objet. Un objet ayant une forme est constitué d'atomes reliés entre-eux.
Qu'est-ce qui relie l'electron avec lui-mêmes pour lui donner une "forme" ?

On considère l'electron comme une onde...

Probabilité de présence de l'électron dans l'atome d'hydrogène. Calcul réalisé sur une sphère centrée sur le noyau. En physique quantique l’électron n’est pas assimilable à une particule de matière. On ne peut calculer de façon précise sa position mais seulement une probabilité de présence dans une région de l’espace.

http://www.cnrs.fr/cnrs-images/physi.../ielectro.html

Ceci étant précisé, l'electron est parfaitement sphérique.

Des mesures les plus précises d'un électron ont été prises par une équipe de chercheurs européens, et les résultats indiquent que sa forme est sphérique. Publiés dans la revue Nature, les résultats présentés par les chercheurs de l'Imperial College London de Londres au Royaume-Uni découlent d'une expérience qui a duré un peu plus d'une dizaine d'années.

Les résultats ont démontré comment l'électron vient de manquer d'être catégorisé comme étant parfaitement sphérique de moins de 0,000000000000000000000000001 cm. L'équipe commente que si l'on devait agrandir un électron à la taille du système solaire, il serait parfaitement en forme de sphère à l'oeil humain avec la largeur d'un cheveu. L'équipe de physiciens a mené l'étude en examinant des électrons dans des molécules appelées fluorides d'ytterbium. Ils ont utilisé un laser extrêmement précis pour mesurer le mouvement de ces électrons.

http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER...ION=&RCN=33456

[mach3]

Pour les particules élémentaires, il est difficile de parler de tailles ou de formes : ces concepts n'émergent que pour des structures composites. En effet, c'est quoi la forme ou la taille d'une onde? On peut à la rigueur parler de forme pour les ondes stationnaires que forment les électrons autour d'un noyau atomique (c'est la forme des orbitales, dont certaines sont à symétries sphériques). Cela donne d'ailleurs aux atomes une taille et une forme (même si c'est encore un peu flou), souvent sphérique mais parfois ellipsoide ou bosselée.
Idem pour le neutron qui est composite. Les quarks qu'il contient sont contraint de se déplacer dans un espace limité ce qui confère donc une forme et une taille au neutron (même si encore une fois, c'est flou). Pareil pour un noyau atomique, les protons et les neutrons qu'il contient sont liés entre eux et la force de leurs interactions fixent leurs distance moyenne : le noyau à donc une taille et même une forme. Beaucoup sont à peu près sphériques, mais il y a des cas bien connus de noyaux ellipsoïdes, cette forme leur confèrant des propriétés magnétiques particulière si je me souviens bien.

Il faut un système constitué d'un certain nombre de particules élémentaires liées entre-elles pour commencer à parler sérieusement de taille et de forme comme on le fait pour les objets macroscopique courants.

m@ch3