Force Nucléaire faible

[Rammstein43]

Bonjours, j'ai deux question :

Pourquoi la force nucléaire faible viole-t-elle les symétrie P, C et CP ?

Qu'es-ce qui fait que, cette force viole cette symétrie ? J'arrive pas à comprendre.

Merci pour vos réponses.
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[invite8ef897e4]

Bonjour,

note preliminaire, CPT est toujours respectee jusqu'a present.

Pourquoi la force nucléaire faible viole-t-elle les symétrie P, C et CP ?

Qu'es-ce qui fait que, cette force viole cette symétrie ? J'arrive pas à comprendre.

Si tu veux une description de la facon dont on le decrit, ce n'est pas tres complique. Les neutrinos sont exclusivement gauche, ce qui viole P de facon maximale. Les antineutrinos sont exclusivement droits, donc on a un espoir que CP soit respectee (et donc T, puisque CPT doit l'etre). Neanmoins, l'interaction faible viole aussi CP, cette fois plus subtilement, et la facon dont cela se produit est aussi plus subtile : c'est du au fait que les etats propres de saveurs ne sont pas les memes que les etats propres de masse.

Maintenant, si tu veux une raison pour laquelle les choses sont comme ca, c'est plus difficile et a vrai dire, personne n'a de reponse satisfaisante, et beaucoup cherchent !

[invitea774bcd7]

Quel lien y a-t-il entre l'interaction faible et les neutrinos ? Pour qu'un processus viole P il faut que celui-ci fasse intervenir des neutrinos ? C'est ce que tu veux dire ?

[invite8ef897e4]

Quel lien y a-t-il entre l'interaction faible et les neutrinos ?

Seule l'interaction faible viole P, et les neutrinos ne "sentent" que l'interaction faible. Je vois bien que c'est un mauvais raisonnement (modus ponens), et il existe d'autres processus qui ne font pas intervenir explicitement de neutrinos et violent CP, par exemple les processus "diagrammes en manchot" (penguin diagram).

Pour qu'un processus viole P il faut que celui-ci fasse intervenir des neutrinos ? C'est ce que tu veux dire ?

Je vois mieux la question : non, bien entendu, il suffit par exemple d'une interaction de type "V-A" (vecteur moins axial), c'est a dire par exemple pour le vecteur polaire electrique et le pseudo vecteur (ou vecteur axial) magnetique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Rammstein43]

Bonjour,

note preliminaire, CPT est toujours respectee jusqu'a present.
Si tu veux une description de la facon dont on le decrit, ce n'est pas tres complique. Les neutrinos sont exclusivement gauche, ce qui viole P de facon maximale. Les antineutrinos sont exclusivement droits, donc on a un espoir que CP soit respectee (et donc T, puisque CPT doit l'etre). Neanmoins, l'interaction faible viole aussi CP, cette fois plus subtilement, et la facon dont cela se produit est aussi plus subtile : c'est du au fait que les etats propres de saveurs ne sont pas les memes que les etats propres de masse.

Maintenant, si tu veux une raison pour laquelle les choses sont comme ca, c'est plus difficile et a vrai dire, personne n'a de reponse satisfaisante, et beaucoup cherchent !

Salut Humanino, tout d'abord, je tiens a te remercié de ta réponse. Mais je n'ai que 16 ans et par conséquent, mon niveau en Physique n'est pas très élevé. Je suis pas sur d'avoir bien compris tout ce que tu m'as dit. Toute fois, ton explication est plus claire que celle donné dans Wikipédia.

Et j'ai une autre question, on considère quatre forces comme fondamentale
-La Gravité
-Le Magnétisme
-La Force nucléaire faible
-La force nucléaire forte

Cepandant pourquoi on ne considère pas comme force fondamentale, l'énergie sombre. Qui joue un rôle d'anti-gravité ?

Merci pour vos réponses.

[invite54165721]

Bonjour,

L'idée de neutrino remonte aux années 30 et ils furent détectésen 1956 par Cowan et Reines.
Cette meme année Wu, Lee et Yang montent une expérience avec violation de la parité sur la désintégation du cobalt.

S'agit il d'une coincidence?

[invitea774bcd7]

Soyons clair… Qu'appelle-t-on « violation de la parité » ?
Une particule d'une parité bien déterminé se désintègre en particules dont la parité totale est différente ? C'est ça ?

Ça suppose donc que chaque particule fondamentale a une parité bien déterminé ? Quand on dit que les neutrinos ne sont que gauches, cela signifie-t-il qu'il ont une certaine parité ? Parité et gauche/droite, c'est la même chose ?

[invite54165721]

Qu'appelle-t-on « violation de la parité » ?
Une particule d'une parité bien déterminé se désintègre en particules dont la parité totale est différente ? C'est ça ?

Il y a violation de la parité si la probabilité de passage A -> B
n'est pas la même pour une réaction qui est l'image de celle ci dans un miroir.

Sinon pour une particule de masse nulle comme le neutrino (dans le modèle le plus simple), ce qu'il faut considérer c'est son hélicité cad la projection S.P de son spin sur son moment (de facon imagée la facon dont il tourne le long de son axe de progression) les neutrinos ne "tournent" que dans un sens lors de leur vol

[invite8ef897e4]

Qu'appelle-t-on « violation de la parité » ?

Prepare un dispositif experimental, et fais ta mesure. Maintenant, prepare le dispositif experimental "miroir", si n'obtiens pas le meme resultat, tu as violation de parite.

Une particule d'une parité bien déterminé se désintègre en particules dont la parité totale est différente ? C'est ça ?

Par exemple.

Ça suppose donc que chaque particule fondamentale a une parité bien déterminé ?

Pas vraiment. Je veux dire, les particules scalaires sont trivialement identiques a leur image dans le miroir. Les autres particules, ayant un spin, se transforment non trivialement par image dans le miroir.

Quand on dit que les neutrinos ne sont que gauches, cela signifie-t-il qu'il ont une certaine parité ? Parité et gauche/droite, c'est la même chose ?

Oui, c'est la meme chose. En fait, ce genre de choses n'est bien defini que pour les particules sans masse, qui n'ont pas de referentiel au repos. Dans le cas d'une telle particule sans masse, tu as toujours une impulsion qui definit une direction de reference a inverser pour regarder comment se comporte le spin. Si tu as une particule massive alors c'est plus delicat.

croisement
je raconte les memes choses que alovesupreme

[invitea774bcd7]

Imaginons je prends un électron. Il est gauche ou droite ? Les deux ?

Merci pour vos explications. C'est parce que j'ai lu aujourd'hui un article sur la “mirror matter”

[invite8ef897e4]

Imaginons je prends un électron. Il est gauche ou droite ? Les deux ?

A priori pour le savoir, il faut regarder.
Sinon il existe des sources polarisees qui produisent des electrons d'un type ou l'autre.

[Karibou Blanc]

les particules scalaires sont trivialement identiques a leur image dans le miroir

A priori oui, mais un scalaire peut également prendre un signe sous la transformation de parité. L'identité et la parité forment un groupe de transformations dites d'inversion spatiale, et la seule contrainte qu'on peut tirer de cette structure de groupe est évidemment que . Ainsi la loi de transformation générale sous P pour un scalaire est donnée par avec valant . Ceci définit la "parité" de .

Imaginons je prends un électron. Il est gauche ou droite ?

En fait quand on parle d'électron, le champ sous-entende électron de Dirac, c'est-à-dire un spineur à 4 composantes contenant les champs droit et gauche, se tranformant l'un dans l'autre sous Lorentz. En réalité, les champs vraiment fondamentaux sont les électrons droit et gauche séparemment. Il n'y a donc pas un électron, mais un électron droit et un électron gauche. Seul le gauche interagit faiblement (avec le W).

Cepandant pourquoi on ne considère pas comme force fondamentale, l'énergie sombre. Qui joue un rôle d'anti-gravité ?

Parce que ce n'est tout simplement pas une force, mais simplement une forme d'énergie. Une force est véhiculée par un champ, l'énergie noire est une simple densité d'énergie de forme inconnue. Le terme d'anti-gravité est en ce sens mal venu puisqu'il ne s'agit pas d'une force "opposée" de la gravitation. L'effet de l'énergie noire sur l'expansion et contraire à celui de la gravitation, ie elle accélère l'expansion au lieu de la ralentir, mais c'est tout, ce n'est pas une force. Pour définir une force il faut définir un type de charge et un champ médiateur interagissant entre ces charges. Ce n'est pas du tout le cas pour l'énergie noire.

Qu'appelle-t-on « violation de la parité » ?

Pour completer l'approche expérimentale sus-citée. Toute théorie qui traite différemment les champs droit et gauche conduira nécessairement à une violation de la parité puisque cette transformation échange (en plus d'inverser la position) les chiralités droite et gauche. C'est le cas de l'interaction faible dans le modèle standard, car seuls les gauches sont sensibles à cette interaction (par le W). Dans ce cas, comme l'a dit humanino, on parle de violation maximale.

Neanmoins, l'interaction faible viole aussi CP, cette fois plus subtilement, et la facon dont cela se produit est aussi plus subtile : c'est du au fait que les etats propres de saveurs ne sont pas les memes que les etats propres de masse.

Ce n'est pas suffisant. Dans le modele standard, avant de briser la symétrie électrofaible, P est violée maximalement. C l'est également (maximalement) puisqu'elle remplace une particule gauche par son antiparticule droite, de sorte que CP est exacte. C'est une conséquence de l'aspect chirale de l'interaction faible.
Apres la brisure, les fermions ont des termes de masse mélangeant gauche et droit qui sont a priori complexes (les couplages de Yukawa sont a priori complexes). S'il existe moins de trois familles de fermions, alors toutes les phases complexes peuvent etre réabsorbées en redéfinissant les champs de fermions physiques. Pour 3 familles, il reste une phase dans la matrice de masse. C'est cette phase (de Kobayashi-Maskawa) qui viole CP. Note que, meme si les bases d'interaction et de masse ne sont pas alignées, il n'y a pas de violation si celle-ci est nulle. Les mesures ont montré qu'elle n'était différente de zero dans la modele standard et que la violation de CP observée est due à cette phase majoritairement.

[Rammstein43]

Trés bien, merci bien Karibou Blanc pour tes réponses claires.

Une dernière question, si j'ai bien compris, je n'ai pas le droit de dire que l'énergie sombre est une sorte d'Anti-Gravité ?

Merci encore pour tes réponses.

[Karibou Blanc]

si j'ai bien compris, je n'ai pas le droit de dire que l'énergie sombre est une sorte d'Anti-Gravité ?

Non, ca me parait trop risqué Une anti-gravité signifie implicitement que deux masses se repoussent. Or ce n'est pas ce que fait l'énergie noire, celle-ci est juste responsable d'une expansion accélérée de l'univers.

[Rammstein43]

D'accord, merci bien pour tes précisions. Je ferais plus l'erreur.

[invite8ef897e4]

A priori oui, mais un scalaire peut également prendre un signe sous la transformation de parité. L'identité et la parité forment un groupe de transformations dites d'inversion spatiale, et la seule contrainte qu'on peut tirer de cette structure de groupe est évidemment que . Ainsi la loi de transformation générale sous P pour un scalaire est donnée par avec valant . Ceci définit la "parité" de .

Je ne sais pas ce qui m'a pris de dire que les scalaires etaient forcement de parite positive ! Les mesons les plus legers sont pourtant bien pseudo-scalaires, donc je ne suis vraiment pas sense faire ce genre de confusion... Merci pour la correction Karibou

[Rincevent]

Les mesons les plus legers sont pourtant bien pseudo-scalaires

donc pas scalaires... l'honneur est sauf

[invitea774bcd7]

Est-ce que quelque chose peut ne pas avoir de parité du tout ?

[Karibou Blanc]

Est-ce que quelque chose peut ne pas avoir de parité du tout ?

si ce quelque chose est modélisé par un champ, alors non, on revient toujours à ce qui implique qu'il y a toujours au moins dans la loi de transformation.

[invitea774bcd7]

Je demandais car j'essaye de comprendre (en termes simples ) ce qu'est la “mirror matter” et j'y arrive pas
Je me disais que peut-être c'était de la matière qui n'avait pas de parité justement