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méson pi et intéraction nucléaire forte



  1. #1
    Seirios

    méson pi et intéraction nucléaire forte

    Bonjour à tous,

    J'aurais aimé avoir un peu plus d'information sur le sujet de l'intéraction nucléaire forte entre les nucléons via le méson pi.

    Quelle est la composition de cette particule ? Comment est-elle crée ? Comment agit-elle sur un autre nucléon ?...

    Quelqu'un pourrait me renseigner (par une explication ou bien par un lien) ?

    Merci d'avance
    Phys2

    -----

    If your method does not solve the problem, change the problem.

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  3. #2
    deep_turtle

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Salut,

    Les mésons pi sont aussi appelés pions, tu auras des infos assez complètes ici si tu lis l'anglais.

    Ils sont constitués d'un quark et d'un antiquark, en gros.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  4. #3
    Seirios

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    OK merci pour le lien.

    J'aurais une autre petite question : Le méson pi intéragit donc entre deux nucléons, mais dans un document que j'ai lu, cette interaction était appelée "intéraction forte résiduelle" et elle serait dû à une "fuite de gluons, de quarks et d'antiquarks".

    Qu'est-ce que ça signifie exactement ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  5. #4
    mariposa

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    OK merci pour le lien.

    J'aurais une autre petite question : Le méson pi intéragit donc entre deux nucléons, mais dans un document que j'ai lu, cette interaction était appelée "intéraction forte résiduelle" et elle serait dû à une "fuite de gluons, de quarks et d'antiquarks".

    Qu'est-ce que ça signifie exactement ?
    Les hadrons sont composés de 3 quarks. Par ailleurs il existe la possibilité qu'un quark possède une "couleur" parmi trois (terme métaphorique qui cache de la théorie des groupes). Un hadron doit être neutre de couleur (équivalent de la neutralité électrique), cad que chaque quark possède une couleur différente.
    .
    En consèquence l'interaction de 2 hadrons devrait être strictement nulle puisqu'ils sont neutres de couleurs. De la même façon que 2 particules électriquement neutres n'interagissent pas.
    .
    En fait les quarks qui constituent le hadron ne sont jamais au même endroit en même temps si bien que les hadrons sont neutres de couleur en moyenne mais pas instantément. En fait ils sont de couleurs pastels!! C'est cette couleur pastel qui fait qu'il existe une interaction résiduelle entre hadrons.
    .
    En fait si l'on veut approfondir il existe une forte analogie entre l'interaction forte résiduelle et les forces de Van Derwalls existant entre 2 atomes neutres et sans moments dipolaires.

  6. #5
    Seirios

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Et comment se fait-il que la particule médiatrice en question soit un méson pi ? Est-ce un gluon qui se désintègre en une paire quark u/antiquark d ou en une paire antiquark u/antiquark d, formant ainsi un pion négatif ou positif ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    mariposa

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    Et comment se fait-il que la particule médiatrice en question soit un méson pi ? Est-ce un gluon qui se désintègre en une paire quark u/antiquark d ou en une paire antiquark u/antiquark d, formant ainsi un pion négatif ou positif ?
    Oui, c'est commeca que ça marche. Il y a des petits dessins pour representer cela. tu dois avoir çà quelquepart sous la main.

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  10. #7
    Seirios

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Il y a des petits dessins pour representer cela.
    Si tu parles des diagrammes de Feynman , oui j'en ai quelques uns sous la main
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  11. #8
    mariposa

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    Si tu parles des diagrammes de Feynman , oui j'en ai quelques uns sous la main
    Dans ce cas tu dois avoir la representation de l'interaction des hadrons par des mésons en termes de quarks.

  12. #9
    Thwarn

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Il y a un bouquin tres bien de vulgarisation au sujet de la TQC, qui parle de la QED ainsi que la de la chromodynamique et de la théorie électro-faible ( c'est lui qui ma donné envie de faire de la physique )

    C'est l'Horizon des particules
    de Jean Pierre Baton et Gilles Cohen-Tannoudji

    Le genre de livre qui fait rever, avec plein de diagrammes de Feynman, etc

  13. #10
    PHENIXian

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Salut

    Je veux pas trop rentrer dans les details, mais on peut ensuite si ca interesse quelqu'un, mais l'idee est que oui en toute logique des nucleons echangent des quarks... CEPENDANT aux energies typiques auxquelles on regarde le probleme de structure du noyau (= en dessous du seuil de production du pion) des argument de theorie effective montrent que les pions deviennent les degres de liberte relevants dans ton probleme, donc on modelise ;interaction NN par un meson (vectoriel) pi

    Voili
    "All your base are belong to us"
    OLFQJTLM

  14. #11
    mariposa

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par PHENIXian Voir le message
    Salut

    Je veux pas trop rentrer dans les details, mais on peut ensuite si ca interesse quelqu'un, mais l'idee est que oui en toute logique des nucleons echangent des quarks...
    .
    Pas tout à fait. Les nucléons échangent des paires de quarks qui est une interaction effective entre des particules neutres de couleurs


    CEPENDANT aux energies typiques auxquelles on regarde le probleme de structure du noyau (= en dessous du seuil de production du pion) des argument de theorie effective montrent que les pions deviennent les degres de liberte relevants dans ton probleme, donc on modelise ;interaction NN par un meson (vectoriel) pi

    Voili
    En fait on ne sait pas calculer, comme dans la plupart des cas, un tel hamiltonien effectif a partir des premiers principes. La stratégie standard est d'écrire un hamiltonien qui soit invariant sous un groupe que l'on a identifié à partir d'un catalogue d'éxpériences.
    .
    Ici c'est SU(2) qui s'impose. Les fermions sont classés selon les multiplets de SU(2) (representation irreductibles de SU(2)). N et P formant un doublet d'isospin (par analogie au spin). Le champ médiateur est le champ mésonique Pi (il y en a 3, autant que le nombre de générateurs de SU(2)).
    .
    L'hamiltonien efffectif est écrit alors comme le produit scalaire du champ vectoriel bosonique par le "courant' fermionique (interaction de Yukawa-Kemmer).
    .

  15. #12
    humanino

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Bonjour,

    la recherche d'une dérivation rigoureuse d'un hamiltonien effectif à partir de QCD progresse constamment. Dans un article récent, une certaine version d'un modèle de type Skyrme est dérivé à partir de degrés de libertés quarks/mésons.
    Quark structure and nuclear effective forces

    Les pions sont des objets très fondamentaux en physique hadronique. Ce sont les plus légers de tous les hadrons. On parle de "boson de Goldstone de la brisure dynamique de symétrie chirale".
    Symmetry breaking: Pion as a Nambu-Goldstone boson
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

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  17. #13
    PHENIXian

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Oui desole pour la PAIRE de quarks..

    Bref oui en champ moyen tu peux eventuellement modeliser une interaction effective relativiste type Skyrme, mais ca ne reste que des approximations, il suffit de voir la precision des resultats..
    (Et c'est objectif, c'est ce que je fais en these)

    Effectivement la tendance est d'essayer de construire des theories effectives a partir de principes premiers, mais le point de depart interessant semble etre pour le moment plutot des theores effectives de type "low momentum" que des modeles d'echanges de mesons, a qui il manque des correlations au-dela du champ moyen

    Pour incorporer QCD directement, pour des systemes a plus de quelques nucleons c'est pas demain la veille. Des modeles tres precis utilisant des interactions ou les degres de liberte sont les nucleons arrivent deja a reproduire quasi parfaitememnt les donnees experimentales des 4 ou 5 noyaux les plus legers, ce qui pose la question de la necessite d'utiliser explicitement QCD

    La tendance est en fait plutot que de faire des calculs de structre avec le modele des quarks, d'essayer de realiser sur lattice l'interaction NN nue, et de s'en servir pour construire les forces nues (cad fitter les parametres des modeles), avec lesquelles tu fais ensuite tes calculs de structure, directement pour des noyaux legers, ou apres un passage a la moulinette pour des plus lourds
    Dernière modification par PHENIXian ; 14/11/2006 à 19h23.
    "All your base are belong to us"
    OLFQJTLM

  18. #14
    Seirios

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Thwarn Voir le message
    Il y a un bouquin tres bien de vulgarisation au sujet de la TQC, qui parle de la QED ainsi que la de la chromodynamique et de la théorie électro-faible ( c'est lui qui ma donné envie de faire de la physique )

    C'est l'Horizon des particules
    de Jean Pierre Baton et Gilles Cohen-Tannoudji

    Le genre de livre qui fait rever, avec plein de diagrammes de Feynman, etc
    Il a l'air très intéressant, mais il n'y a pas grand chose sur le net.
    Est-ce que tu pourrais donner plus de détails stp ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  19. #15
    mariposa

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Bonjour,

    la recherche d'une dérivation rigoureuse d'un hamiltonien effectif à partir de QCD progresse constamment. Dans un article récent, une certaine version d'un modèle de type Skyrme est dérivé à partir de degrés de libertés quarks/mésons.
    Quark structure and nuclear effective forces

    Les pions sont des objets très fondamentaux en physique hadronique. Ce sont les plus légers de tous les hadrons. On parle de "boson de Goldstone de la brisure dynamique de symétrie chirale".
    Symmetry breaking: Pion as a Nambu-Goldstone boson
    .
    Merci pour ces 2 références que j'ai mis sagement de coté.

  20. #16
    Thwarn

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Phys2 Voir le message
    Il a l'air très intéressant, mais il n'y a pas grand chose sur le net.
    Est-ce que tu pourrais donner plus de détails stp ?
    Pas de chance, je l'ai plus chez moi

    En tout cas, c'est un bouquin qui vulgarise le sujet suffisement pour le comprendre, mais avec assez de detail pour ne pas tout piger en premiere lecture...
    En tout cas quand je l'ai lu la premiere fois ( j'avais a peu pres ton age, meme si j'ai cru comprendre que t'avais un bon niveau...)

    Les chapitres, de tête, c'est a peu pres:
    L'infiniment petit, l'infiniment grand
    QED
    Chromodynamique
    Unification électrofaible

    Comme tous les bouquins de vulgarisation (sur le sujet) tu vas avoir quelques redites au premier chapitre (Heisenberg, fente d'Young, etc...) mais ça devient vite plus pousser (un peu de théorie des groupes, de diagramme de Feynman, plein de truc marrant, quoi )

    Il faudrait voir si d'autres personnes l'ont lu, mais essaies le trouver en librairie et feuillette le, ça en vaut le coup à mon avis...

  21. #17
    Gwyddon

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    .
    Ici c'est SU(2) qui s'impose. Les fermions sont classés selon les multiplets de SU(2) (representation irreductibles de SU(2)). N et P formant un doublet d'isospin (par analogie au spin). Le champ médiateur est le champ mésonique Pi (il y en a 3, autant que le nombre de générateurs de SU(2)).
    Juste pour être rassuré, le pion est bien scalaire hein ? De spin 0 ? Parce qua dans la discussion j'ai vu des histoires de meson vectoriel, alors je ne comprend plus trop
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  22. #18
    Karibou Blanc

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Les pions sont bien des scalaires (de Lorentz, ie spin=0). Ceci dit, ils appartiennent à la rep fondamentale de SU(2), ils forment donc un "vecteur" du groupe de Lie SU(2). Mais cette dénomination est tellement ambigue qu'elle n'est jamais utilisé en physique des particules.

    ou alors je suis dans les choux par rapport à tes inquiétudes, ai-je bien saisi ta question ?

    KB
    Well, life is tough and then you graduate !

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  24. #19
    Gwyddon

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Les pions sont bien des scalaires (de Lorentz, ie spin=0). Ceci dit, ils appartiennent à la rep fondamentale de SU(2), ils forment donc un "vecteur" du groupe de Lie SU(2). Mais cette dénomination est tellement ambigue qu'elle n'est jamais utilisé en physique des particules.

    ou alors je suis dans les choux par rapport à tes inquiétudes, ai-je bien saisi ta question ?

    KB
    Nickel merci
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  25. #20
    mariposa

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Karibou Blanc Voir le message
    Les pions sont bien des scalaires (de Lorentz, ie spin=0). Ceci dit, ils appartiennent à la rep fondamentale de SU(2), ils forment donc un "vecteur" du groupe de Lie SU(2). Mais cette dénomination est tellement ambigue qu'elle n'est jamais utilisé en physique des particules.

    KB
    Pour preciser ici SU(2) est le groupe d'iso-spin fort (pour le distinguer de SU(2) iso-spin faible).
    .
    Selon cette classification (N,,P) appartiennent à la representation I=1/2 et les 3 mésons à la representation I=1
    .
    A partir de cette classification on peut écrire un hamiltonien effectif contraint par l'invariance sous SU(2) et de là grace a Wigner-Eckart en déduire des rapports de sections efficaces de collisions. Et l'expérience confirme.

  26. #21
    Gabriel

    Arrow Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Dans la revue "La Recherche" de Novembre 2006, un article sur les neutrinos explique que les quarks oscillent entre leur 3 états possibles, comme les neutrinos.

  27. #22
    humanino

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Gabriel Voir le message
    Dans la revue "La Recherche" de Novembre 2006, un article sur les neutrinos explique que les quarks oscillent entre leur 3 états possibles, comme les neutrinos.
    alors que je cherchais une réponse satisfaisante à cette question, j'ai finalement décidé d'ouvrir cette nouvelle discussion dédiée, parce que je me pose à mon tour quelques questions, fortement liées, voire équivalentes, à cette question
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  28. #23
    Seirios

    Re : méson pi et intéraction nucléaire forte

    Citation Envoyé par Gabriel Voir le message
    Dans la revue "La Recherche" de Novembre 2006, un article sur les neutrinos explique que les quarks oscillent entre leur 3 états possibles, comme les neutrinos.
    Et quelles sont les trois états dans lesquelles les quarks oscillent ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

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