masse des électrons

[invite54165721]

Bonjour,

A courte distance, un électron est entouré d'un nuage de particules/antiparticules virtuelles chargées qui augmentent sa charge.
Comme les charges ont deux signes on comprend qu'il puisse y avoir une compensation qui fait que ceci passe inaperçu a grande distance.

Je m'interroge sur la meme chose mais pour la masse (qui est toujours positive). Elle doit augmenter aux courtes distances pour devenir tres importante. Et pourtant bien que les masses soient additives, ceci n'apparait pas à notre échelle.

Comment les electrons font ils pour ne pas prendre du poids?
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[invitec053041c]

Bonjour.

Je m'interroge sur la meme chose mais pour la masse (qui est toujours positive). Elle doit augmenter aux courtes distances pour devenir tres importante. Et pourtant bien que les masses soient additives, ceci n'apparait pas à notre échelle.

Pourquoi dites-vous que "la masse augmente aux courtes distances ? ".
La masse de qui ?

[invite54165721]

Bonjour,

Dans le formalisme de renormalisation, la masse dite nue m0 dépend de la distance ou on la voit. on a m0 = Z(D) m. où Z croit quand D diminue et où m est la masse physique. (ou renormalisée)

[invite54165721]

Pourquoi dites-vous que "la masse augmente aux courtes distances ? ".
La masse de qui ?

On a un résumé rapide de cette notion dans ce lien:
renormalisation

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca4b3353]

Je m'interroge sur la meme chose mais pour la masse (qui est toujours positive). Elle doit augmenter aux courtes distances pour devenir tres importante. Et pourtant bien que les masses soient additives, ceci n'apparait pas à notre échelle.

Par définition la masse (physique) est une constante, elle ne dépend pas de l'énergie. Elle est définie (à un ordre donné en perturbation) comme étant le pole (on-shell, cad à p^2=m^2) du propagateur de la particule.

Elle est déifnie comme solution de l'équation suivante :



qu'on résoud ordre par ordre en perturbation. et est la valeur mesurée. est la self-energie renormalisée et la masse renormalisée.

[invite54165721]

Par définition la masse (physique) est une constante, elle ne dépend pas de l'énergie. Elle est définie (à un ordre donné en perturbation) comme étant le pole (on-shell, cad à p^2=m^2) du propagateur de la particule.

Elle est déifnie comme solution de l'équation suivante :



qu'on résoud ordre par ordre en perturbation. et est la valeur mesurée. est la self-energie renormalisée et la masse renormalisée.

Bonjour,

Cette masse physique est elle la masse au repos?

Je saisis mal ce qu'est physiquement la masse renormalisée (est ce une masse mesurée?)
Par exemple si un électron d'une impulsion donnée est dans un champ magnétique suffisamment fort il va décrire un cercle dont le rayon permet en principe de déterminer la masse de l'électron.
Est ce dans ce sens qu'on parle d'une masse mesurée dépendant de l'énergie? (je ne parle pas ici de la masse anciennement appelée relativiste).

[BioBen]

Cette masse physique est elle la masse au repos?

Il n'y a qu'une seule masse physique, celle au repos.

[inviteca4b3353]

Je saisis mal ce qu'est physiquement la masse renormalisée (est ce une masse mesurée?)

non ce n'est pas une masse mesurée, c'est simplement un paramètre (finie) de la théorie, ce n'est pas une observable. La chose essentielle à comprendre est que les parametres du lagrangien ne sont pas (nécessairement) des parametres physiques, la lagrangien est juste un moyen de parametrer la théorie

[inviteca4b3353]

Est ce dans ce sens qu'on parle d'une masse mesurée dépendant de l'énergie?

on ne parle jamais d'une masse mesurée dépendant de l'énergie. La masse est un invariant (c'est l'énergie au repos). En terme de théorie des champs cela signifie qu'elle est définie comme le pole du propagateur, ce qui revient à resoudre l'équation que j'ai écrite plus haut.

[invite54165721]

on ne parle jamais d'une masse mesurée dépendant de l'énergie. La masse est un invariant (c'est l'énergie au repos). En terme de théorie des champs cela signifie qu'elle est définie comme le pole du propagateur, ce qui revient à resoudre l'équation que j'ai écrite plus haut.

De la meme façon peut on dire qu'on ne parle jamais d'une charge mesurée dépendant de l'énergie et que c'est un invariant?
que sont ces choses calculables mais non mesurables comme la masse renormalisée (des parametres de calcul?)


si la masse physique est un invariant que signifie l'expression décalage du pole du propagateur qu'il me semble avoir lu?

merci pour vos réponses.

[inviteca4b3353]

De la meme façon peut on dire qu'on ne parle jamais d'une charge mesurée dépendant de l'énergie et que c'est un invariant?

la charge est invariante, c'est la constante de structure fine qui dépend de l'énergie, et elle n'a aucune raison d'etre invariante avec l'énergie (la théorie n'est pas invariante conforme). La constante de structure fine est une observable, donc mesurable et sa dépendance avec l'énergie est avérée, ce n'est pas un paramètre de calcul.

La masse (pole propagateur) est un invariant relativiste, tout comme la charge électrique est un invariant tant que la symétrie de jauge est présente.

si la masse physique est un invariant que signifie l'expression décalage du pole du propagateur qu'il me semble avoir lu?

Le pole du propagateur est invariant, c'est la masse physique. Maintenant au niveau classique, ce pole est donné par le parametre du lagrangien (masse renormalisée, qui est égale à la masse nue à cet ordre). A une boucle, le pole n'est plus la masse renormalisée puisqu'il faut ajouter la self-energie à une boucle. C'est peut-etre le décalage dont tu as entendu parlé.

[invite54165721]

Merci pour ces précisions KB, je vais essayer de faire le point.

la charge est invariante, c'est la constante de structure fine qui dépend de l'énergie, et elle n'a aucune raison d'etre invariante avec l'énergie (la théorie n'est pas invariante conforme). La constante de structure fine est une observable, donc mesurable et sa dépendance avec l'énergie est avérée, ce n'est pas un paramètre de calcul.

La constante de structure fine n'est donc pas simplement q^2/4pihbar?

[inviteca4b3353]

La constante de structure fine n'est donc pas simplement q^2/4pihbar?

Je crois qu'il faut fixer quelques notations pour se mettre d'accord.
la constante de structure fine est définie comme e^2/4pi (en unités naturelles), ou e est la charge électrique élémentaire. La charge électrique totale d'une particule peut etre (et c'est pratiquement toujours le cas) définie comme q fois e. Et le q en question est appelé la charge de la particule (léger abus de language, certes). Quand je parlais de charge invariante, je pensais à q, et pour la constante de structure fine qui varie avec l'énergie, je pensais à e.

[invite54165721]

Je crois qu'il faut fixer quelques notations pour se mettre d'accord.
la constante de structure fine est définie comme e^2/4pi (en unités naturelles), ou e est la charge électrique élémentaire. La charge électrique totale d'une particule peut etre (et c'est pratiquement toujours le cas) définie comme q fois e. Et le q en question est appelé la charge de la particule (léger abus de language, certes). Quand je parlais de charge invariante, je pensais à q, et pour la constante de structure fine qui varie avec l'énergie, je pensais à e.

Bonjour,

Je lis dans Le Bellac que la loi de Coulomb en e/(4 pi r) grace au corrections radiatives se transforme en eQ(r)/(4 pi r) avec Q(r) = 1 + alpha*f(r)
Le q dont tu parles plus haut ne serait donc pas une charge mais un coefficient correctif égal à 1 en première approximation. mais tu parles peut etre d'autre chose.

Je distingue mal la différence entre les choses effectivement mesurables et celles apparaissant dans les calculs de pertubation.
Que penser de cette phrase extraite du même livre: "La production de paires (virtuelles e+,e- entraine un effet d'écran ...... L'effet d'écran entraine physiquement que la charge à longue distance est plus faible que la charge à courte distance"?

[inviteca4b3353]

Je lis dans Le Bellac que la loi de Coulomb en e/(4 pi r) grace au corrections radiatives se transforme en eQ(r)/(4 pi r) avec Q(r) = 1 + alpha*f(r)
Le q dont tu parles plus haut ne serait donc pas une charge mais un coefficient correctif égal à 1 en première approximation. mais tu parles peut etre d'autre chose.

le q que j'ai utilisé et le Q de LeBellac sont deux choses totalement différentes, et le choix de la lettre Q n'apparait pas tres judicieux. Il a juste redéfinit e(r)=e(infini)Q(r) avec Q(infini)=1 et e(infini) est la charge élémentaire 1.6*10^(-19) C que l'on mesure à basse énergie (E<m_e).
Donc le q dont je parlais est un invariant et ne dépend pas de E, q est un nombre quantique (associé à l'invariance de jauge de QED) qui "étiquette" (ou labelise) l'électron.

e distingue mal la différence entre les choses effectivement mesurables et celles apparaissant dans les calculs de pertubation.

je te l'accorde ca prend pas mal de temps. Je me rappelle que la lecture de A.Zee : QFT in a nutshell m'avait pas aidé sur ces subtilités la. Si tu as acces à ce livre, je te le conseille fortement. En gros c'est une sorte de Peskin-Schroeder sans le formalisme mathématique (déjà allégé dans le Peskin).

[invite54165721]

Bonsoir,

Pour en revenir à la citation de Le Bellac, il semble attribuer aux paires d'électrons/positons virtuels une sorte de quasi existence physique permettant d'expliquer l' écrantage de la charge.
Ces couples e+ e- s'ils sont uniquement des images de diagrammes n'ont d'existence que dans une technique de calcul particulière celle du calcul de perturbation?

Y a-t-il pour préciser, par exemple, la différence entre virtuel et physique, de "vrais" photons qui vont à la vitesse C et des virtuels qui auraient une vie moins monotone?

[inviteca4b3353]

Pour en revenir à la citation de Le Bellac, il semble attribuer aux paires d'électrons/positons virtuels une sorte de quasi existence physique permettant d'expliquer l' écrantage de la charge.

l'effet d'écrantage lui est bel et bien physique, c'est l'évolution sous le groupe de renormalisation. Maintenant cet effet est comprehensible en terme de paire e+/e- virtuelles qui représentent les fluctuations du vide quantique. L'effet est physique mais la facon de le décrire par des paires virtuelles en théorie de perturbations l'est moins.