Modèle standard

[invite84eba484]

BOnjour a tous,

Voila j'entamme cette discution que je nourrirais de question tout au long de mes recherches si necéssaire.

Le sujet est la violation CP, et je dois comprendre pourquoi Kobayashi et Maskawa ont proposer l'introduction de nouveaux champs scalaire pour expliquer cette violation dans les modèle des année 60. Bref c'est pas de tout repos ^^.

Donc j'ouvre cette discution qui pour l'instant ne contient pas de questions précise mais cela ne saurais tardé...

Et si des personnes se sentent de faire un petit résumé sur le sujet sans trop s'écarter (car le domaine est vaste) ce n'est pas de refus, car premierement ça me permettras de poser des questions si je ne comprend pas un truc et aussi cela pourrais etre une découverte pour d'autres..
voila a bientot
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[inviteaa8de4e1]

c'est quoi violation CP ?, est ça sert a quoi au juste ?

Merci

[curieuxdenature]

Bonjour jihbed

C et P, avec leur complément T[emps] sont des concepts mathématiques liés aux propriétés des corpuscules nucléaires.
C, la conjugaison de charge prévoit que si toutes les particules étaient remplacées par leurs antiparticules alors les lois de la nature seraient inchangées. (si nous vivions dans un monde d'antimatière nous serions incapables de le savoir, même en observant au télescope un monde de matière)

P, la parité prévoit que la symétrie d'une particule vue dans un miroir est un fait acquis, au même titre que la conservation de l'impulsion par exemple, ainsi la nature dit que la droite et la gauche sont équivalentes.

Chaque particule élémentaire est donc affublée d'un jeu de ces propriétés qui permet de prédire leur comportement dans leurs interactions. Par exemple, en chimie on est capable de prédire certaines combinaisons ainsi que certaines impossibilités, là c'est la même chose, un neutron ne peut pas se transformer en antineutron par miracle, de même qu'un électron ne peut pas devenir subitement un proton. Par contre un neutron peut se transformer en proton, à condition de respecter C en éjectant : primo un jeu de particule-antiparticule (+1; -1 = 0 qui additionne avec la valeur C du neutron) , secondo en éjectant une particule chargée électriquement (Neutron = charge nulle donc Proton = charge positive + électron = charge négative s'additionnent pour faire une charge nulle) et tertio la troisième particule éjectée devra être une antiparticule (déjà dit) de charge électrique nulle, il s'avère que c'est le neutrino.
Voilà en gros le mécanisme à respecter pour conserver le terme nommé C.

Jusqu'à une certaine date(1956), on tenait pour acquis le respect strict de ces symétries dans les transformations sub-nucléaires, jusqu'au jour où on fit le constat inverse, un méson nommé Kaon se désintègre parfois en violant ces règles sacro-saintes.
La nature montrait qu'elle faisait une distinction entre la droite et la gauche, entre la matière et l'antimatière.
Ce qui fait que si un jour nous entrions en contact avec une civilisation faite d'antimatière, il suffirait de leur faire faire une expérience specifique pour être fixé sur l'éventuelle possibilité de pouvoir leur serrer la main.

[invite84eba484]

Merci curieux de nature trés bon résumé !

Petite précision : La combinaison des trois symétries est respecté d'aprés le fameux théoréme CPT et on le connaisais depuis pas mal de temps, et en toute logique on pensez naturel que les symétrie prise séparément étaient elles aussi respecté jusqu'a ce qu'on montre le contraire expérimentalemnt avec la désintégration du Kaon... Mais pour l'instant la combinaison CPT n'a jamais était mise en défaut par les expérience...

Sinon j'ai beaucoup avancé dans l'article et je reste émerveillé par cette distinction droite gauche !!! la partie gauche des particules est sensible a l'intéraction faible alors que la partie droite ne l'est pas !! c'est d'ailleur pour ça que l'existence du neutrino droit n'a pas été retenue, en effet si on suppose que les neutrinos sont de masse nul et qu'ils n'interagissent qu'avec l'intéraction faible, alors le neutrino droit n'a pas lieu d'exister dans nos modéle puisque la partie droite n'intérragie pas et donc il n'a aucune conséquence dans le lagrangien...

Je reste tout de meme sur quelques souci : Le premier est la facon de faire la physique a l'époque, il utilisé les hadrons dans les représentations de SU(2) alors qu'aujourd'hui on utilise les quark. Un petit coup de pouce pour faire le changement de base serais bienvenue

Ensuite l'écriture du lagrangien ! j'ai pas compris comment on l'obtient ! Si vous pouviez me donner quelques piste sur la construction de ce dernier ce serais gentil, par exemple pour le langrangien de masse et cinétique.

Ensuite dans l'article, les auteurs considére diffférente posibilité pour les représentation de SU(2), ils partent d'un quartet composé de ,n, et deux autres particules constitué de quark charme et strange, il décompose cette représentation selon plusieur modéle :
1- 4=2+2
2- 4=2+1+1
3- 4=1+1+1+1

Le modéle 4=2+2 sera le bon mais dans l'étude du cas 4=2+1+1 j'ai un probleme,

4=2+1+1 :

Cela veut dire que l'on met les protons et les neutron (quark u et d) dans un doublet et deux singlets composé des deux autres particules (les quark c et s)

Bon étant donné que le premier est un doublet, il est chargé sous l'intéraction faible ce qui veut dire qu'on peut avoir des reaction faible entre u et d .

Mais les deux autres sont des singlets, donc cela voudrais dire qu'il ne peut pas y avoir de reaction avec l'interaction faible non ? il ne sont pas chargé sous 'lintéraction faible ! On ne peut donc pas avoir de reaction qui nous fasse passer de c a s par l'intéraction faible non ?
Et donc je ne comprend pas pourquoi ce modéle n'a pas été éliminé dés le départ ? dans l'article ils l'étudi en détail est conclu que la violation CP peut bien avoir lieu mais que les relevé expérimentaux de l'époque étaient en contradiction avec le modéle !! je ne comprend pas tout ce travail alors qu'on aurais pus conclure dés le début !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite84eba484]

Ensuite une autre question,

Vous avez peut etre remarqué que la décomposition :

4=3 +1 n'a pas été retenue,

Ils justifient cela par le fait que si on avait un triplet alors on devrais observé autant de réaction d-->u que de réaction d---> s par exemple si notre triplet contient (u d s) or ce n'est pas du tout le cas et donc pas possible!

Je cherche d'autre justifications, nottament je crois que les représentation 3 et 3bar ne sont pas équivalente tout comme n et nbar pour n>2 est ce que je peut ramener cette particularité mathématique a un concept physique ?

Une autre qui m'a été donné est la suivante :

Si l'on note Q,Q-1,Q,Q-1 les charge de nos quatre particules, on me dit que si on prend une représentation 3 on aura un probleme de charge, cad, et en posant Q=1, que l'on se retrouvera OBLIGATOIREMENT avec un triplet de charge 2 et que cela n'est pas permis ! ma question : Pourquoi ?

voila pour l'instant j'espere avoir quelques réponse pertinentes merci ^^

[mariposa]

Merci curieux de nature trés bon résumé !

Petite précision : La combinaison des trois symétries est respecté d'aprés le fameux théoréme CPT et on le connaisais depuis pas mal de temps, et en toute logique on pensez naturel que les symétrie prise séparément étaient elles aussi respecté jusqu'a ce qu'on montre le contraire expérimentalemnt avec la désintégration du Kaon... Mais pour l'instant la combinaison CPT n'a jamais était mise en défaut par les expérience...

Bonjour,

L 'invariance CPT est une conséquence d'une hypothèse raisonnable de positivité des masses et de causalité.

Cela veut dire que l'on n'exige pas que les transformations séparées C, T, P le soit. Quand elles le sont c'est un plus. Autrement dit il n'y a rien d'anormal qu'une transformation isolée ne soit pas une transformation de symétrie.

Je reste tout de meme sur quelques souci : Le premier est la facon de faire la physique a l'époque, il utilisé les hadrons dans les représentations de SU(2) alors qu'aujourd'hui on utilise les quark. Un petit coup de pouce pour faire le changement de base serais bienvenue

Inutile de chercher le changement de base car il n'existe pas.

On a commencé à classer au fur et à mesure les premiers hadrons selon les représentions irréductibles (RI) de SU(2), a commencer par le couple neutron/proton au vue de leurs masses très voisines. Avec l'idée que l'interaction nucléaire est indépendante de la charge électrique.

A près quoi de nouveaux types de hadrons ne rentraient plus dans les RI de SU(2). On a donc essayé et réussi avec le groupe SU(3). C'est d'autant plus sympathique que les particules qui avaient été classées sous SU(2) peuvent le rester car SU(2) est un des sous-groupes de SU(3).

Il faut faire attention que les groupes SU(2) et SU(3) sont des groupes approchés car les masses de tous les hadrons sont différentes. Cela revient à considérer par exemple que certaines ellipses sont proches d'un cercle.

Ensuite on s'est posé la question si on pouvait considérer toutes ces particules comme composés de particules sous-jacente. C'est ainsi que Gell'man a proposé que les particules (devenues non élémentaires) soient composées de 2 ou 3 quarks parmi 6*2 = 12


A suivre...

Ensuite l'écriture du lagrangien ! j'ai pas compris comment on l'obtient ! Si vous pouviez me donner quelques piste sur la construction de ce dernier ce serais gentil, par exemple pour le langrangien de masse et cinétique.

Pour construire un lagrangien invariant sous un groupe la théorie des groupes dit qu'il faut faire une somme de termes ou chaque terme est le produit d'une représentation irréductible "scalérisée" par son vecteur dual.

Commence par t'entrainer sur de la physique classique.

Ensuite dans l'article, les auteurs considére diffférente posibilité pour les représentation de SU(2), ils partent d'un quartet composé de ,n, et deux autres particules constitué de quark charme et strange, il décompose cette représentation selon plusieur modéle :
1- 4=2+2
2- 4=2+1+1
3- 4=1+1+1+1

Le modéle 4=2+2 sera le bon mais dans l'étude du cas 4=2+1+1 j'ai un probleme,

4=2+1+1 :

Je ne comprend pas. De quel article parle-tu?

[invite84eba484]

salut mariposa, je n'ai pas le temps de regarder tes réponses dans le détail, donc je t'apporterai des réponse complete plus tard mais je peut déja dire deux ou trois truc :

1- D'abord l'article (en libre service) : CP-violation in the renormalizable theory of weak interaction, Progress of theorical physics, Vol 49, No. 2, 1973. M.Kobayashi and T. Maskawa.

2- Tu me dit que le changement de base n'existe pas pourtant le chercheur avec qui je fais ça m'a assuré que oui, ce qui me paraissais logique... bon a voir...

3- Je connais les lagrangien en méca classique, mais ici je vois apparaitre beaucoup de termes et j'aimerai non pas savoir l'écrire moi meme mais comprendre l'écriture pour pouvoir le diagonalisé (comme fait dans l'article.)

4- Je ne sais pas si tu vas regardé l'article, mais pour ta derniere question je peut y répondre, les deux auteurs de l'article connaissent 4 quark, u, d,s,c (le dernier mis en évidence par GIM) et ils essaient de trouver un moyen de ranger ces 4 quark de facon a autoriser la violation CP tout en restant dans le modéle initial qui est le modéle de Weinberg (Sans introduire de nouvelle intéraction ou champs scalaire..)
Donc pour cela ils étudient les différentes représentation de SU(2) pour ranger les 4 quark et ils vérifient la violation CP en cherchant une phase !
Ils ont donc trois posibilité pour la décomposition de la représentation 4, celles qui sont donné au dessus...
Voila mais je te conseille de lire l'article pour mieux comprendre d'autant plus que ce dernier est un articles majeur (prédiction d'un 3ieme famille de quark) qui leur a value un prix nobel en 2008, et pour ma part je trouve celui ci trés bien fait, une sorte de modéle dans leurs méthodes de recherche, bref a lire absolument surtout qu'il ne fait que 4 page!

merci et pis en fait je me rend compte que j'ai quand meme répondu a tout ^^

[invite84eba484]

Alors personne ?