quelle est la vitesse maximale jamais atteinte par une particuleune

[invite5e57c656]

Bonjour,

je souhaiterais connaitre la vitesse maximale jamais atteinte par une particule de masse non nulle type electron par exemple

merci
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[erik]

Salut,

Dans l'espace je ne saurait pas te dire.
Sur terre, lorsque le LHC tournera à plein régime, on devrait atteindre des vitesses de 99,9999991% de la vitesse de la lumière ( http://www.lhc-france.fr/?article6 )

[invite5e57c656]

merci Erik

j'ai lu l'article ce sont des protons, avec cette vitesse je pense qu'il atteindraient une masse non négligeable mais est il possible d'accélérer des electron qui sont plus légers? et pourquoi le choix se porte sur les protons dans les accélérateurs de particules?

[Geb]

Salut,

Je reprends les données d'Erik pour exprimer les données en mètre par seconde :

Comme la vitesse de la lumière (conventionellement notée c) est mesurée de nos jours à 299 792 458 m/s, les particules dans le LHC fileront à très exactement :

299 792 455,301867878 m/s

Je crois tout de même que le rapport à la vitesse de la lumière est plus parlant Sachant que la circonférence de l'anneau du LHC est de 26 659 mètres cela fait plus de 11 000 tours par seconde à cette vitesse !


Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Geb]

... est il possible d'accélérer des electron qui sont plus légers? et pourquoi le choix se porte sur les protons dans les accélérateurs de particules?

Le prédécesseur du LHC, le LEP (1989-2000) était un collisionneur d'électrons et de positrons. Il est donc possible d'accélérer des électrons.

Mais les collisions sont moins énergétiques (les électrons sont 1836 fois moins massifs que les protons si mes souvenirs sont exacts).

Cependant, un inconvénient majeur des protons par rapport aux électrons est que ce sont des particules composites (ils contiennent 4 quarks + des gluons de liaison), contrairement aux électrons qui sont des particules élémentaires. Les détecteurs de particules ont donc plus de boulot étant donné que les "résidus" de collisions sont beaucoup plus nombreux et les "évènements" recherchés, plus difficiles à identifier.


Cordialement

[mc222]

merci Erik

j'ai lu l'article ce sont des protons, avec cette vitesse je pense qu'il atteindraient une masse non négligeable mais est il possible d'accélérer des electron qui sont plus légers? et pourquoi le choix se porte sur les protons dans les accélérateurs de particules?

attention, la masse est constante, elle ne varie pas, c'est l'énergie cinétique qui augmante.

[Geb]

attention, la masse est constante, elle ne varie pas, c'est l'énergie cinétique qui augmante.

Attention, cela vaut pour la mécanique classique.

Einstein a démontré que la masse d'un mobile augmente avec sa vitesse suivant la formule m = m₀ / racine carrée [1-(v²/c²)]

où : "m₀" est la masse du mobile lorsqu'il est au repos
: "v" est la vitesse du mobile par rapport au système de référence
: "m" est la masse du mobile pour ce système de référence
: "c" est la vitesse de la lumière dans le vide

P.-S.: désolé pour le caractère sommaire de l'écriture de la formule


Cordialement

[invite2313209787891133]

Salut,

Je reprends les données d'Erik pour exprimer les données en mètre par seconde :

Comme la vitesse de la lumière (conventionellement notée c) est mesurée de nos jours à 299 792 458 m/s, les particules dans le LHC fileront à très exactement :

299 792 455,301867878 m/s

Je crois tout de même que le rapport à la vitesse de la lumière est plus parlant Sachant que la circonférence de l'anneau du LHC est de 26 659 mètres cela fait plus de 11 000 tours par seconde à cette vitesse !


Cordialement

Bonjour

La distance parcoure par la lumière dans le vide n'est estimée actuellement qu'avec une incertitude d'environ 20 cm/s; par conséquent il n'y a aucun sens à donner autant de chiffres significatifs. Exprimer correctement un résultat, c'est la base en physique.

[erik]

Non Geb, ça c'est une vieille présentation, que l'on trouve encore dans certain bouquins de vulgarisation.
Aujourd'hui la masse est bien considérée comme un invariant et le facteur correctif est introduit dans la formule donnant l'énergie cinétique.

[erik]

La distance parcoure par la lumière dans le vide n'est estimée actuellement qu'avec une incertitude d'environ 20 cm/s

Non, non la vitesse de la lumière est fixée à 299 792 458 m/s, et c'est à partir de cette valeur fixe que l'on défini maintenant la seconde.
Alors qu'avant, en effet, c'est la seconde qui était fixée et la vitesse de la lumière qui était mesurée à partir de la définition de la seconde.

[Geb]

Comme j'ai écrit maladroitement la formule, et qu'elle me paraît illisible (quelqu'un de familier avec l'éditeur de formule arrangera sûrement cela ), je vous donne le résultat :

Un électron à 99,9999991 % de la vitesse de la lumière possède une masse 7453,5599 fois plus élevée qu'un électron "au repos" (vitesse idéalement nulle).


Cordialement

[Geb]

Non Geb, ça c'est une vieille présentation, que l'on trouve encore dans certain bouquins de vulgarisation.
Aujourd'hui la masse est bien considérée comme un invariant et le facteur correctif est introduit dans la formule donnant l'énergie cinétique.

Autant pour moi ! C'est tout droit sorti de mon manuel de physique et je ne suis en effet pas si vieux que ça


Toutes mes excuses...

[Geb]

Bonjour

La distance parcoure par la lumière dans le vide n'est estimée actuellement qu'avec une incertitude d'environ 20 cm/s; par conséquent il n'y a aucun sens à donner autant de chiffres significatifs. Exprimer correctement un résultat, c'est la base en physique.

J'ai bien entendu juste effectué une simple multiplication, je me doutais bien qu'ils existaient des incertitudes de mesure. Mais, tu as raison, quitte à vouloir de la précision, autant l'être jusqu'au bout et borner la calculatrice par des incertitudes de mesure (dont je ne connaissais pas la valeur, on apprend tous les jours ). L'important pour moi c'était de glisser la vitesse de la lumière quelque part


Cordialement

[invite2313209787891133]

Non, non la vitesse de la lumière est fixée à 299 792 458 m/s, et c'est à partir de cette valeur fixe que l'on défini maintenant la seconde.
Alors qu'avant, en effet, c'est la seconde qui était fixée et la vitesse de la lumière qui était mesurée à partir de la définition de la seconde.

Bonjour

Tu es victime du syndrome de l'étudiant qui s'imagine que l'univers se plie aux lois de la physique édictée par l'homme.
Je vais t'apprendre un scoop: C'est l'inverse; ce n'est pas parce qu'on a décidé de fixer la vitesse de la lumière à cette valeur qu'elle va obéir.

[erik]

Tu sais on aurait également put fixer sa valeur à 300 000 m/s ou tout ce qu'on veut.
Et la nature n'aurait pas eut le choix parce que c'est nous qui choisissons les unités

Mais si tu ne comprend pas ça, alors ....

[invite2313209787891133]

Je ne sais pas si tu le fais exprès...ou si il y a une autre explication.

J'ai précisément dit qu'il y avait une incertitude de 20 cm sur la distance estimée parcourue par la lumière en 1 seconde; c'est à dire que sur la valeur expérimentale que l'on a mesuré il y a une incertitude de mesure de 20 cm. Le fait de changer d'unités ne changera pas cette valeur, on peut juste la réduire en améliorant le procédé de mesure employé.

[erik]

Faut se mettre à jour :

La vitesse de la lumière dans le vide, notée c, est une constante physique, et donc un invariant relativiste. Elle a été fixée à 299 792 458 m/s en 1983 par le Bureau international des poids et mesures (cette valeur définissant ainsi le mètre).

(wikipédia)

Maintenant tu as le droit de contester les décision du BIPM !

On aurait put fixer la vitesse de la lumière à une autre valeur, ça aurait juste fait varier la "taille" du mêtre.

C'est bien une valeur qui a été fixée en 1983 !!

[invite2313209787891133]

Bon au moins je suis fixé, ça doit être l'autre explication.

Je vais essayer de t'expliquer avec une image:

Imagines que tu essayes de mesurer la vitesse de la lumière avec un règle.
Cette règle a des graduations en m, plus 4 graduations entre chaque m, et la dernière graduation indique "299 792 458 m".
Cette règle a une particularité; elle est souple et peut s'allonger ou rétrécir pour que sa longueur corresponde exactement à la longueur du trajet parcouru par la lumière en 1 seconde.

Donc effectivement, la longueur de ce trajet restera toujours distant de 299 792 458 m, mais étant donné que la graduation la plus précise fait 0.2m il y aura toujours une incertitude de 0.2m; est ce que tu comprend mieux ?

PS: Et je ne conteste rien; il s'agit de métrologie la plus élémentaire.

[invitea774bcd7]

C'est bien une valeur qui a été fixée en 1983 !!

OK mais alors tu comprends bien qu'une mesure de cette vitesse ne donnera pas forcément exactement cette valeur Puisque, tu l'as dit toi même, c'est une valeur fixée plus ou moins arbitrairement
Par exemple, soyons un peu plus précis que le mètre pas seconde : saurais-tu me dire si la vitesse de la lumière dans le vide c'est 299792458.2 m/s ? 299792458.5 m/s peut-être ?
Imaginons qu'une expérience révolutionnaire arrive demain et mesure 299792458.9999999 m/s. Je suis sûr que le BIPM accepterait de revoir sa valeur à 299792459 m/s

[invitec7c23c92]

C'est dans les rayons cosmiques qu'on peut trouver les particules massives les plus rapides (énergétiques).

La plus rapide observée à ce jour étant la "oh-my-god particle", qui allait à 0.9999999999999999999999951 c

Cf http://www.fourmilab.ch/documents/OhMyGodParticle/ pour rêver un peu..

[Tiluc40]

Bonsoir,
Je me permets de rejoindre Erick. La communauté scientifique a décidé de fixer la vitesse de la lumière dans le vide à la valeur de 299 792 458 m/s. Il n'y a aucune incertitude sur cette valeur car elle n'est tout simplement pas mesurée : Elle "est". Il existe une incertitude sur la mesure du temps. Il en découle une incertitude sur la mesure du mètre.
C'est en tout cas mon interprétation.

Edit : le simple apport de la métrologie dans cette affaire aura été de fixer cette valeur trés proche de la valeur que l'on mesurait lorsqu'on définissait le monde différemment, pour ne pas trop chambouler la physique.

[invite2313209787891133]

Cette valeur a forcément été mesurée; tu pense qu'un scientifique l'a sortie de son chapeau ?

[Tiluc40]

Est-ce que l'édit que j'ai ajouté pendant que tu répondais apporte une réponse suffisante à ton dernier post?

[invitea774bcd7]

Pour clore le débat, quelqu'un peut-il nous fournir la dernière valeur en date de la vitesse de la lumière mesurée, avec les incertitudes ?
J'en suis resté à une expérience d'Evanson en 1973 avec 299792457.4 m/s. Doit y avoir des résultats plus récents, non ?

[invite2313209787891133]

Est-ce que l'édit que j'ai ajouté pendant que tu répondais apporte une réponse suffisante à ton dernier post?

Oui et non.

Je vais formuler mon explication autrement: La valeur de C est en quelque sorte un "super mètre étalon", mais cet étalon n'est précis (actuellement) qu'à 1/ (299792458 * 5) près. Peu importe la valeur qu'on lui donne, à la base ça reste une mesure qui donne cette imprécision.

[invitec7c23c92]

La dernière valeur en date, c'est 299792,458km/s, mais ce n'est plus une mesure, c'est une définition... Il n'y a plus rien à mesurer...

Cela depuis la conférence générale des poids et mesures de 1983 et le changement de définition du mètre.
Cf http://www.bipm.org/fr/CGPM/db/17/1/ pour l'exposé des motifs et la décision

[invitea774bcd7]

La dernière valeur en date, c'est 299792,458km/s, mais ce n'est plus une mesure, c'est une définition... Il n'y a plus rien à mesurer...

Super…

Ça répond pas à ma question…

[invitec7c23c92]

Oui et non.

Je vais formuler mon explication autrement: La valeur de C est en quelque sorte un "super mètre étalon", mais cet étalon n'est précis (actuellement) qu'à 1/ (299792458 * 5) près. Peu importe la valeur qu'on lui donne, à la base ça reste une mesure qui donne cette imprécision.

La valeur de la vitesse de la lumière est connue avec une précision totale, ce qui est imprécis ce sont les instruments de mesure devant faire le rapport entre la vitesse d'un objet et c.

On est tout à fait incapable de donner la vitesse d'une voiture en m/s à 10^-15 près, par contre on peut probablement le faire pour une particule élémentaire à vitesse relativiste : il suffit de connaitre avec une bonne précision son énergie.

[invitec7c23c92]

Super…

Ça répond pas à ma question…

Ben si on cherche où en étaient les mesures avant 1983...
En tombant là dessus : http://www.bipm.org/jsp/fr/ViewCGPMR...?CGPM=15&RES=2
il semble que c était connu à 4*10^-9 près. Mais en fait cette imprécision était celle de la mesure du phénomène physique servant à l'époque à définir le mètre, et pas celle de la mesure même de c. D'où le changement de définition.

[invite2313209787891133]

Et à ton avis comment a elle été déterminée cette vitesse ? Je suis désolé d'utiliser des mots pareils, mais ta prose ressemble un peu au discours d'un fanatique religieux.

A la base la vitesse de la lumière a été mesurée, de plus en plus précisément. A l'heure actuelle nous obtenons une certaine précision, dans le futur cette précision augmentera encore.