La "taille" d'un électron

[spi100]

Mais alors d'ou vient la valeure de 6,673 x 10^-11 de cette constante.

a++

Je pense qu'elle s'estime effectivement à partir de la trajectoire des planètes mais comme je suis loin d'être un expert en astro, je me laisse une porte ouverte.
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[glevesque]

Merci pour tes commentaires spi100,

A++

[spi100]

J'ai réouvert le Valentin de physique nucléaire, pour voir comme définir la taille d'un noyau.
Expérimentalement, on utilise beaucoup l'approximation de champ moyen, i.e. on néglige le détail des interactions inter-nucléons et on fait comme s'ils ne voyaient tous qu' un seul et même potentiel. Ca revient grosso-modo à se représenter un noyau comme un sac dans lequel sont enfermés protons et neutrons.

On utilise par exemple le potentiel de Wood Saxon pour les noyaux sphériques
avec R une valeur qui correspond à la distance à partir de laquelle le potentiel est considéré comme très faible. Cette valeur de R correspond au diamètre du noyau si on se le représentait comme une sphère dure, mais on voit ici que la seule chose qui ait un sens, est bien le potentiel nucléaire et sa portée. J'ai le souvenir de potentiel plus complexes du type avec la fonction f, une fonction non radiale, on parle alors de noyau déformés, voir même super-déformés.

Le travail expérimental consiste à trouver la forme du potentiel ou de la symétrie de la fonction f pour les noyaux dits déformés, dans ce dernier cas on parle de noyaux ellipsoidiques, ou en forme de cigare, voir même des formes plus exotiques. Mais lorsque l'on parle de forme de noyau, il faut bien comprendre qu'il s'agit d'un raccourci et qu'il s'agit bien de la forme du potentiel nucléaire.

[invite8ef897e4]

Voila un argument particulierement mal place et je saute sur l'occasion :

Jefferson Laboratory, le "Jlab", en virginie

Moi qui suis un partisant de l'electron ponctuel, je peux te le dire fais moi confiance : tous les physiciens a JLab te diront que l'electron est ponctuel. La raison pour laquelle ils ont construit cette superbe machine unique au monde, qui produit un faisceau continu, avec un detecteur 4pi dans le Hall B et un spectrometre a ultra haute resolution dans le Hall A, c'est bien pour etudier le proton, justement parce que la sonde electron par sa ponctualite est ideale.

Ai-je ete suffisamment clair ?

[invite8ef897e4]

Voilà l'important et j'avoue qu'en relisant, il semble y avoir des incohérence : quarks dans un photon, un vitesse max proche de c...

Pas d'incoherence !
C'est un peu trop haut niveau pour la vulgarisation c'est le probleme.

Ne compare JLab a "science et choses" tu pourrais vexer certaines personnes

Je vais finir par etre transparent comme de l'eau de roche si je continue.

[invite57e4f988]

Vous y allez un peu fort, ce n'est pas de la faute de Science&Vie (pour une fois) mais de la Mienne! C'était écrit noir sur blanc qu'il s'agissait du proton.

Humanino, si vous dîtes que vous allez être transparent, est-ce pour dire que vous avez travaillé dans cette université?

[invite8ef897e4]

Pour tout dire, je suis en ce moment meme a JLab.

[invite8c514936]

C'est donc là, "surplace"...

Bon, je vais m'absenter pendant 15 jours du forum, et je ne sais pas si ce fil sera encore tendu à mon retour. J'ai l'impression qu'on peut résumer les différentes interventions (celles sur la taille de l'électron) par : la théorie le décrit comme un objet ponctuel (d'ailleurs, avez-vous déjà vu un électron arriver en retard ?), muni d'interactions avec son environnement. Expérimentalement nous sommes sensibles à la portée de ces interactions, mais tout est compatible avec l'hypothèse ponctuelle (en particulier, certaines propriétés d'invariance par changemment d'échelle d'énergie).

Sur ce dernier point, je me demande quel est l'influence de la renormalisation là-dedans. Finalement, on soustrait les quantités infinies liées précisément au fait que l'électron est ponctuel. Ne cache-t-on pas quelque chose sous le tapis à ce moment-là ? C'est peut-être débile, je viens juste de me poser la question et je la balance avant de partir...

Amusez-vous bien tout le monde et à bientôt !

[invite8ef897e4]

Noooooooooooooooooon !

Mais que deviendra-t-on sans ta sagesse de sioux... Ca va etre un sacre bordel sans toi

Bonne vacances deep_turtle

[invite57e4f988]

Expérimentalement nous sommes sensibles à la portée de ces interactions, mais tout est compatible avec l'hypothèse ponctuelle (en particulier, certaines propriétés d'invariance par changemment d'échelle d'énergie).
Sur ce dernier point, je me demande quel est l'influence de la renormalisation là-dedans. Finalement, on soustrait les quantités infinies liées précisément au fait que l'électron est ponctuel. Ne cache-t-on pas quelque chose sous le tapis à ce moment-là ?

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Dommage que tu sois parti, j'aurais bien aimé savoir ce que cache le tapis!

[invite8ef897e4]

.
Dommage que tu sois parti, j'aurais bien aimé savoir ce que cache le tapis!

Effctivement, ce n'est pas du genre de deep_turtle de lacer des remarques par pure provocation, ou sans avoir une idee derriere la tete. Il l'a fait expres pour nous manquer encore plus !

Il est vrai que, le fait que lorsqu'on calcule l'energie propre de l'electron, ca diverge uniquement parce que toute la charge est conscentree en un seule point ! Mais d'un autre cote, la renormalisation elle est la justement pour avouer notre ignorance ! Nous voyons un point a notre resolution, mais il reste tellement d'ordres de grandeurs entre celle-ci et la longueur de Planck, que l'electron a tout a fait le droit d'avoir une taille non-nulle et une forme bizarroide, trop petites pour qu'on les observe. Ce n'est pas du domaine de la science de mon point de vue, pour l'instant.

La renormalisation elle dit : si j'applique ma theorie jusqu'a des energies infinies, j'obtient l'infini. Comme nous n'avons explore qu'un domaine fini, avouons notre ignorance et faisons une coupure dans les integrales ! Ca parait trivial vu comme ca.

[spi100]

Nous voyons un point a notre resolution, mais il reste tellement d'ordres de grandeurs entre celle-ci et la longueur de Planck, que l'electron a tout a fait le droit d'avoir une taille non-nulle et une forme bizarroide, trop petites pour qu'on les observe. Ce n'est pas du domaine de la science de mon point de vue, pour l'instant.

Surtout que sous la longeur de planck, c'est petit mais ça laisse quand même la place à beaucoup de chose.
Par exemple dans la théorie de Kaluza-Klein, on construit une unification de la gravité et de l'EM dans un espace à 5 dimensions. La cinquième dimension se recourbe sur elle même, le rayon de courbure étant supposé plus petit que la longueur de Planck, pour justifier qu'elle n'est pas observable. Dans ce modèle la charge d'une particule devient le nombre de tours que l'on décrit le long de cette dimension.

[glevesque]

Y a t-il des expériences de colision électron-électron qui ont déjà eu lieu, si oui quels ont été les résultats.

A++

[invitec913303f]

Juste une petite question de précision, CITATION: Voilà l'important et j'avoue qu'en relisant, il semble y avoir des incohérence : quarks dans un photon....

Tu ne voulais pas plutôt parler de Proton????

[invite8ef897e4]

Juste une petite question de précision, CITATION: Voilà l'important et j'avoue qu'en relisant, il semble y avoir des incohérence : quarks dans un photon....

Tu ne voulais pas plutôt parler de Proton????

Je crois qu'il s'agissait de la possibilite pour un photon de haute energie de fluctuer en paires quark-antiquark. C'est la seule possibilite, et il est vrai qu'a haute energie ce genre de chose est prise en compte.

[invitec3f4db3a]

Y a t-il des expériences de colision électron-électron qui ont déjà eu lieu, si oui quels ont été les résultats.

A++

Electron positron oui ,electron - electron , la froce de coulomb doit pas etre daccord ...

[invitec913303f]

Citation de humanino: Je crois qu'il s'agissait de la possibilite pour un photon de haute energie de fluctuer en paires quark-antiquark. C'est la seule possibilite, et il est vrai qu'a haute energie ce genre de chose est prise en compte.

Pour ce qui est de la création de paires e+ / e- avec des rayonement de hautes énergies. Que vien faire cette histoire de quark? Tu veux parler de la création de paire de quark et antiquark? Peut tu développer ?
Merci

[invite309928d4]

Je suis tombé sur des exercices d'un manuel de MQ (Quantique, Rudiments, J.M. Lévy-Leblond, F. Balibar, InterEditions Cnrs, 1986) où il y a justement le sujet en question.

Voilà donc quelques questions pour qui veut bien (et peut...) s'en amuser :

Il est possible, en se représentant l'électron comme une petite sphère chargée, de calculer son rayon en attribuant toute son énergie de masse, mc^2, à l'énergie de son champ électrostatique.
a- En déduire le "rayon classique" de l'électron : re = e^2 / (mc^2) (à un facteur numérique près dépendant des détails de la distribution de charge)
b- la physique atomique oblige à reconnaitre à l'électron un spin (moment angulaire intrinsèque) de l'ordre de h barre. Montrer que dans un modèle où l'électron est considéré comme un objet en rotation de dimension re, on en déduit une évaluation de la vitesse (linéaire) de rotation des éléments périphériques de l'objet.
c- quel est l'ordre de grandeur de cette vitesse périphérique si l'on adopte le "rayon classique" comme dimension de l'électron ? La comparer à c. Montrer qu'il est impossible de se représenter l'électron comme localisé dans un domaine de dimension inférieure sa "longueur Compton" = h barre/mc

[invite8ef897e4]

Pour ce qui est de la création de paires e+ / e- avec des rayonement de hautes énergies. Que vien faire cette histoire de quark? Tu veux parler de la création de paire de quark et antiquark? Peut tu développer ?
Merci

Je peux essayer

Imagine que to recherche le contenu en charme du proton. Tu envoies un electron a haute energie dans la direction du nucleon et un photon virtuel est emis. Si ce photon peut fluctuer en une paire charme/anticharme, il est possible que cela induise l'extraction d'une autre paire charme/anticharme du nucleon : un quark de chaque paire vient former un etat lie charme/anticharme, et les deux autres restant vont "hadroniser" c'est a dire former des jets de particules ayant un charme total +1 et -1.

Bon c'est pas clair, mais c'etait court. Reprenons : le photon virtuel fluctue en une paire charme/anticharme. Pour fixer les idees, disons que le quark charme de cette paire, ait justement la bonne impulsion pour se lier avec un anticharme dans le nucleon qui etait la par hasard. Ces deux-la ce sont bien trouves ! Ils partent faire leur vie, laissant leur compagnons respectifs, qui eux n'ont pas de raison de pouvoir s'associer (noter que c'est un phenomene qui arrive aussi dans les couples humains, comme quoi on invente rien !). Il vont donc aller chacun de leur cote. Mais comme la Nature ne supporte pas les quarks nus, ils vont "s'habiller", on dit hadroniser dans un processus de jet complexe. que l'on ne cherche pas forcement a reconstruire en entier tant que l'on connait son energie totale, son impulsion totale, ses charges totales, on peut remonter aux particules initiales.

Bon tout cela n'est pas tres rigoureux, et difficile a expliquer dans du texte. Rien de mieux qu'un diagramme en fait.

[invitec913303f]

Merci humanino pour ces précisions.
ainsi si je comprend bien, il ne s'agit pas de la création de paires e+/e- avec une source de rayons gama. Hen?
Quand tu parle d'énergie de l'électron, c'est bien sa vitesse non? (Excuse moi pour ces questions.) Aussi, la quantitée de paires est elle toujour constante, ne dépend t'elle pas d'un paramettre, mis a part la quantité d'électron et de protons?

Egalement, quand tu parle du photo virtuel, tu parle du champ des deux particules non? Et que devien l'électron et le proton apret fluctruation?

Merci
Cordialement
Floris

[invite8ef897e4]

Merci humanino pour ces précisions.
ainsi si je comprend bien, il ne s'agit pas de la création de paires e+/e- avec une source de rayons gammas.

Non, il ne s'agissait effectivement pas de ca ici.

Quand tu parle d'énergie de l'électron, c'est bien sa vitesse non?

Si tu connais la masse d'une particule, tu peux dire que connaitre sa vitesse equivault a connaitre son energie

Aussi, la quantitée de paires est elle toujour constante, ne dépend t'elle pas d'un paramettre, mis a part la quantité d'électron et de protons?

La possiblite d'extraire des paires virtuelles du vide correspond a un processus de nos modeles qui fonctionne de facon effective. Quand a savoir ce qui se passe veritablement, je ne suis pas certain qu'on puisse l'affirmer avec certitude.

Egalement, quand tu parle du photo virtuel, tu parle du champ des deux particules non? Et que devien l'électron et le proton apret fluctruation?

Un photon virtuel correspond a un echange entre deux particules chargees se deroulant a haute energie et procedant par l'intermediaire du champ electromagnetique. L'electron dans ce contexte est diffuse a l'infini, et continue son chemin jusqu'au detecteur. Le proton dans ce contexte est generalement detruit, explose par la reaction.

[invite57e4f988]

Désolé de ressortir le sujet mais j'ai enfin retrouvé des arguments : l'électron n'est pas ponctuel.

Pourquoi? Parce que 1, div(E)=rho/Eo et donc infini en un point ce qui est exclu.
2 parce que comment trouver du spin si c'est un point (sens de rotation d'un point!)?

Conclusion, son rayon n'est pas nul et c'est donc logique qu'il ne soit pas éternel!

[spi100]

Désolé de ressortir le sujet mais j'ai enfin retrouvé des arguments : l'électron n'est pas ponctuel.

Pourquoi? Parce que 1, div(E)=rho/Eo et donc infini en un point ce qui est exclu.
2 parce que comment trouver du spin si c'est un point (sens de rotation d'un point!)?

Conclusion, son rayon n'est pas nul et c'est donc logique qu'il ne soit pas éternel!

Bof,
1/ avec la fonctionnelle de Dirac. Cette expression ne pose aucun problème mathématique particulier.
2/ Non, le spin est un degré de liberté interne au fermion, qui ne s'exprime ni en fonction de la vitesse, ni en fonction de la position, il peut donc très bien être associé à une particule ponctuelle.

[mtheory]

2 parce que comment trouver du spin si c'est un point (sens de rotation d'un point!)?

Conclusion, son rayon n'est pas nul et c'est donc logique qu'il ne soit pas éternel!

Eh non,si tu attribues le spin de l'électron à une rotation sur lui même on sait depuis Lorentz et au moins les années 20 qu'il devrait tourner sur lui-même plus vite que la lumière.
Le spin est une quantité proprement quantique et relativiste qui n'est pas directement liée à une rotation sur elle même d'un particule étendue.

[invite473b98a4]

hum, pas lu toute la discussion, je ne souhaite pas rentrer dans la discussion du plus sachant, plus affirmatif, plus catégorique, sur l'utilité du concept, son sens, etc, donc je me contenterai de fournir un lien:
http://www.futura-sciences.com/scien...hysique-30499/