Origine des charges lors d'une création électron-positon

[Christian Arnaud]

Bonjour,

Lors d'un évènement du type :
2 photons gamma => paire électron-positon
sait-on expliquer d'où proviennent les charges de la paire créée ?

Merci
-----

[skeptikos]

Mathématiquement on sait expliquer cela:
Comme l'électron a 1 charge négative et le positron 1 charge positive, la somme des deux étant nulle, on peut partir de zéro charge, c'est à dire créer ces charges à partir de rien.
Bien sûr cela peut choquer de créer quelque chose à partir de rien, mais on peut considérer que la charge est une caractéristique virtuelle (comme d'être gaucher ou droitier) et non pas une caractéristique réelle ( comme la main gauche et la main droite).
On peut aussi considérer la charge négative comme un trou et la charge positive ce qui comble le trou.
@+

[invite786a6ab6]

...
Bien sûr cela peut choquer de créer quelque chose à partir de rien...

Il a fallu tout de même de l'énergie pour créer ces paires +/-, et même celles qui sont créees à partir des fluctuations quantiques du vide utilisent en fait l'énergie du vide. Ce qui m'étonne d'avantage c'est qu'il n'y ait pas d'électrons neutres.

[invite8ef897e4]

Bonjour,

Ce qui m'étonne d'avantage c'est qu'il n'y ait pas d'électrons neutres.

on appelle cela un neutrino !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite786a6ab6]

Bonjour,on appelle cela un neutrino !

Que nenni ! Les électrons ont une masse alors que les neutrinos n'en n'ont (quasiment) pas.

[invite8ef897e4]

Que nenni ! Les électrons ont une masse alors que les neutrinos n'en n'ont (quasiment) pas.

Certes, mais c'est cela qui est etonant et qu'il faut expliquer, non pas le fait que le neutrino n'existe pas (comme dans "il n'y a pas d'electron sans charge"). M'enfin, c'est mon avis personnel que je partage bien entendu.

[skeptikos]

L'énergie apportée a servie à la création de la masse de l'électron et du positron.
Dans le cas où la charge est de nature virtuelle (comme bon ou mauvais caractère pour un humain), pas d'énergie nécessaire. Dans le cas ou les charges sont comme un trou et du matériau pour le combler, la séparation demande de l'énergie effectivement.
Comme la séparation de charges de signe opposé demande de l'énergie, la deuxième proposition est donc plus représentative de la réalité.
C'est d'ailleurs celle qui a ma préférence.
Par contre Bilson-Thompson représente les particules comme des ovnis à trois pattes où la charge est une rotation (twist) de ces trois pattes dans un sens pour l'électron et sens opposé pour le positron.
[url]http://www.newscientist.com/channel/fundamentals/mg19125645.80...[url]
Qu'en pensez-vous ?
@+

[skeptikos]

Petite rectification, cette fois par copier coller:
http://www.newscientist.com/article/...spacetime.html
En espérant que ça passe.
@+

[invite8ef897e4]

Par contre Bilson-Thompson représente les particules comme des ovnis à trois pattes où la charge est une rotation (twist) de ces trois pattes dans un sens pour l'électron et sens opposé pour le positron.

Qu'en pensez-vous ?

Que cette description imagee ne rend pas service a la credibilite de ce travail, par ailleurs tout a fait respectable.

[skeptikos]

Que cette description imagee ne rend pas service a la credibilite de ce travail, par ailleurs tout a fait respectable.

Est-ce que dans ce cas l'image du trou et du "bouche-trou" complémentaire vous parait nettement plus adéquate.
@+

[curieuxdenature]

Est-ce que dans ce cas l'image du trou et du "bouche-trou" complémentaire vous parait nettement plus adéquate.
@+

Bonjour

d'après le lien, c'est bien plus compliqué que l'image donnée.
Sa théorie se base sur une sorte de bretzel (pâte tréssée) pour expliquer le comportement des électron, neutrinos et quarks et toute une ribambelle d'autres.

http://en.wikipedia.org/wiki/Harari_Rishon_Model

[invite8ef897e4]

Est-ce que dans ce cas l'image du trou et du "bouche-trou" complémentaire vous parait nettement plus adéquate.

Non, encore moins.

Le lien donne dans l'article de newscientist :
A topological model of composite preons

Donc pour faire simple : au depart un modele de preons, qui sont des composants pour les quarks et les leptons, ou l'on cherche une raison fondamentale aux regularites observees dans le modele standard avec des arguments "simples". Le but de l'article consiste principalement a identifier des configurations de "tresses" topologiquement distinctes les unes des autres comme les particules de base du modele standard. Il est correctement indique qu'il ne s'agit que d'une ebauche mathematique, pas d'un modele dynamique a proprement parler, et que c'est bien volontairement que l'on a restreint cet article aux proprietes topologiques purement, puisqu'elle sont suffisamment remarquable d'une part, et d'autre part (surtout) elles ne dependent pas de la dynamique qui permet(trait) de former ces structures topologiques. Evidemment, on a le droit de penser a des cordes (puisque c'est facile de faire de noeuds et autres tresses avec). Pour exemple, l'article conclut que cette approche peut aider a reconcilier la theorie-M avec la gravite en boucles, certes pretentieux mais pas impossible.

[skeptikos]

[QUOTE=curieuxdenature;2470064]Bonjour
Harari_Rishon_Model

Je connaissais mais je ne pensais pas que ce modèle méritait une page dans WIKIPEDIA.
La représentation des particules élémentaires est le sujet de mon travail actuel et ce genre d'article comme celui que j'ai cité précédemment me sont néfastes car ils me font douter de mon approche actuelle de ce problème.
Les bretzels, je connais bien, j'habite les environs de Strasbourg mais cela na rien à voir avec les représentations auxquelles je parviens.
@+

[invite8ef897e4]

cela na rien à voir avec les représentations auxquelles je parviens.

Je ne sais pas ce sur quoi vous travaillez, mais une difference conceptuelle pour fonder un modele peut tres bien resulter dans des predictions phenomenologiques identiques. Superficiellement les choses peuvent paraitre distinctes, voire contradictoires, mais sans prediction specifique, il est inutille de tergiverser.

[skeptikos]

[QUOTE=humanino;2470117]
Le but de l'article consiste principalement a identifier des configurations de "tresses" topologiquement distinctes les unes des autres comme les particules de base du modele standard. [QUOTE]
Attention: ne pas confondre déterminer la structure des particules élémentaires et représenter ces mêmes particules. En chimie on a tout d'abord cherché à représenter les molécules avec leurs fonctions réactives et cela a beaucoup aidé dans la détermination de leur réactivité, mais c'est bien la MQ et ses orbitales qui ont réellement déterminé leur structure.
A titre d'information mon modèle actuel de représentation n'est proche ni des cordes ni des boucles mais de la triangulation dynamique causale (CDT).
@+

[Christian Arnaud]

A titre d'information mon modèle actuel de représentation n'est proche ni des cordes ni des boucles mais de la triangulation dynamique causale (CDT).
@+

Bonjour,

Pouvez-vous nous en dire plus sur la CDT, et peut-être sur cette hypothèse de charge virtuelle formulée en début de discussion ?

Merci

[skeptikos]

Pour simplifier à l'extrême, la théorie des cordes traite de cordes, la théorie des boucles de boucles et la CDT d'empilement de tétraèdres avec dans sa dernière évolution une flèche du temps que l'empilement doit respecter pour le principe de causalité
Toujours pour rester simple prenons un exemple à partir du "Rishon Model".
T représente ce qui porte 1/3 de charge et V neutre.
L'électron est TTT et le neutrino VVV.
Le quark up (charge 2/3) est alors selon ce modèle dans ses trois couleurs TTV, TVT, VTT.
Ceci n'est valable qu'en ajoutant une flèche du temps (pourtant pas prévue par ce modèle) pour que TTV ne soit pas la même chose que VTT.Et aussi en dimension 1, 2 ou 3 car sans flèche du temps déjà en dimension 2, le quark up n'a plus qu'une seule couleur.
Mon modèle part de 7 triangles corrélés entre eux avec lesquels je construit des tétraèdres, et avec ces tétraèdres toutes les particules élémentaires du modèle standard, un triangle particulier représentant la charge.
@+

[curieuxdenature]

Bonjour skeptikos

Si je comprends bien, dans ces 7 triangles, il y en aurait un qui représente la flêche du temps ?
Ces tétraèdres ne pourraient donc se coller entre eux qu'à condition que le triangle 'temps' soit dirigé dans le même sens ?

[skeptikos]

Bonjour skeptikos

Si je comprends bien, dans ces 7 triangles, il y en aurait un qui représente la flêche du temps ?
Ces tétraèdres ne pourraient donc se coller entre eux qu'à condition que le triangle 'temps' soit dirigé dans le même sens ?

Non, la flèche du temps est automatiquement déterminée par l'utilisation de triangles non symétriques. Dans un triangle rectangle, Pythagore peut être écrit par la soustraction de deux façons différentes: carré de l'hypoténuse - carré du petit coté ou carré de l'hypoténuse - carré du grand coté. (A comparer au deux façons d'écrire l'espace de Minkowski). Lors de la superposition de ces deux faces triangulaires, les arêtes temps (choisies par exemple comme le grand coté orienté vers l'hypoténuse) se superposent automatiquement dans le bon sens.
Mais nous avons grandement dévié du sujet initial.
Faudrait-il ouvrir une nouvelle question?
@+

[Christian Arnaud]

Pour simplifier à l'extrême, la théorie des boucles de boucles .....
un triangle particulier représentant la charge.
@+

Heu ..... il me semble que la théorie des boucles ne parle de boucles (de l'espace-temps) que de façon anecdotique, non ? Elle part surtout d'une quantification de l'espace et du temps (soit une granulométrie de ces deux notions) et les fait s'empiler ou se rejoindre par des réseaux ou des polyèdres (ce qui rejoint un peu votre CDT)

Et, pour revenir à la question de départ, dans la CDT, d'où proviendraient les charges lors de la création d'une paire électron/positon ?

[invite8ef897e4]

Heu ..... il me semble que la théorie des boucles ne parle de boucles (de l'espace-temps) que de façon anecdotique, non ? Elle part surtout d'une quantification de l'espace et du temps (soit une granulométrie de ces deux notions) et les fait s'empiler ou se rejoindre par des réseaux ou des polyèdres

Non, je crois que c'est vraiment prendre le probleme a l'envers. Le point de depart sont les variables d'Ashtekar que l'on peut interpreter comme des boucles. Il n'y a pas de supposition que l'espace-temps est "intrinsequement" discret, ou compose de petites empilements. Fort heureusement, sinon on recontrerait une difficulte serieuse : si l'espace-temps est fait de petites briques d'une "taille" donnee que nous pourrions observer, alors qu'advient-il d'un observateur booste largement par rapport a nous ? Vera-t-il cette taille comme etant plus petite ? Qu'advient-il de l'invariance de Lorentz ?

Il ne faut pas confondre le spectre des valeur sobservables (et les observables telles que la longueur, la surface ou le volume sont bien quantifiees en theorie de la gravite en boucle) avec une putative propriete intrinseque des objets, leur nature que nous aurions revelee par notre acte de mesure. Les points de vue sont divergents dans la communaute des chercheurs eux-memes en gravite en boucle. Ce qui est certain, c'est que le caractere discret du spectre des observables geometriques est un resultat et que tout le monde est d'accord pour ne pas retirer cela de la liste des choses accomplies !

[invite8ef897e4]

Et, pour revenir à la question de départ, dans la CDT, d'où proviendraient les charges lors de la création d'une paire électron/positon ?

Comme en theorie quantique des champs ordinaires, d'ailleurs la CDT n'aborde pas l'unification des forces, mais seulement la quantification de la gravite.

[skeptikos]

Effectivement mon modèle quantifie également l'espace et le temps. Mais il est aussi parfois anticommutatif ce qui peut le rapprocher de la géométrie non commutative. L'essentiel n'est cependant pas ce qui constitue le fond de l'écran, en particulier si plusieurs options sont ouvertes.
La CDT dans sa version officielle, à ma connaissance, ne parle pas des charges. Mais voila mon approche.
Il est anormal que la paire électron & positron puissent se créer à partir d'un seul rayon gamma alors que la réaction inverse, annihilation, donne deux (et rarement trois) rayons gamma opposés. Pour résoudre ce problème, si c'en est un, la théorie officielle propose l'action du champ coulombien d'un atome; Pierre Payet propose l'action d'un boson U; et moi en toute modestie la rupture par le rayon gamma d'une particule ultrasymétrique type matière noire avec des creux (triangulaires) formant les charges - et des bosses complémentaires formant les charges +.
Cela a fait l'objet d'une question récente sur ce forum: Le noyau atomique contient-il de la matière noire.
@+

[Christian Arnaud]

Bonjour Humanino,

Comme en theorie quantique des champs ordinaires, .....

C'est-à-dire ?

[invite8ef897e4]

C'est-à-dire ?

La conservation de la charge n'est en fait qu'une integrale d'une loi plus fondamentale, la conservation locale du courant electromagnetique. On peut en theorie quantique des champs produire une charge negative pourvue que celle-ci s'accompagne localement d'une charge positive localement. En fait, si vous appliquez une rotation de l'espace-temps, vous voyez que le diagramme devient celui de la diffusion d'un photon par un unique electron se propageant. Le point est que ceci est juste un autre point de vue sur la conservation du courant qui dit : ce qui est interdit c'est de creer une charge positive a Paris aujourd'hui et de compenser par une charge negative a New-York demain.

Mise a part cela, le modele standard de la physique des particules n'offre pas d'explication (geometrique ou autre) sur la nature des charges eletriques elles-memes.

[Christian Arnaud]

Mise a part cela, le modele standard de la physique des particules n'offre pas d'explication (geometrique ou autre) sur la nature des charges eletriques elles-memes.

Merci humanino

Les opérateurs quantiques (création, annihilation, notion de coefficient de couplage appliquée à la charge) permettent des prédictions chiffrées, mais n'expliquent pas la nature du phénomène

[invite786a6ab6]

...Les opérateurs quantiques (création, annihilation, notion de coefficient de couplage appliquée à la charge) permettent des prédictions chiffrées, mais n'expliquent pas la nature du phénomène

Pas plus que la nature de la masse des particules. En fait on sait calculer beaucoup de chose mais on explique assez peu la nature profonde des choses. Et que penser des charges fractionnaires des quarks ? ! Encore des drôles de bêtes ces "particules" que l'on n'a jamais vues individuellement.

[skeptikos]

Et que penser des charges fractionnaires des quarks ? ! Encore des drôles de bêtes ces "particules" que l'on n'a jamais vues individuellement.

C'est pourquoi, à l'instar de la représentation des molécules chimiques, il est passionnant de vouloir représenter toutes ces particules élémentaires avec toutes leurs caractéristiques de charge, hélicité ou spin, couleur, et surtout réactionnelles.
@+

Je ne sait plus qui a écrit:" C'est par la force des images que pourraient s'accomplir les révolutions".