Champs scalaire, particules scalaire !

[invite84eba484]

Bonjour, j'aurais besoin de précision concernant les champs scalaires.

Voila on parle beaucoup de champs scalaires et donc des particules scalaires mais qu'est ce qu'une particule scalaire ?

Quelle est la différence avec les particules "normales" ? Aussi j'ai besoin de savoir si on a déja découvert des particules de ce types ? je sais que le bosons de higgs en ai une mais on l'a pas encore découvert (si tant est qu'elle existe...) mais y a t'il d'autre particule scalaire qu'on aurais découvert ? j'ai beau réfléchir je vois pas car en dehors des 6 quark, des leptons (electrons et neutrinos) et des bosons de jauges je ne connais pas d'autre particules donc je me pose la question

voila merci pour vos reponses
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[invite7ce6aa19]

Bonjour, j'aurais besoin de précision concernant les champs scalaires.

Voila on parle beaucoup de champs scalaires et donc des particules scalaires mais qu'est ce qu'une particule scalaire ?

En physique classique, un champ scalaire, c'est un champ à 1 composante comme la température, un champ vectoriel est un champ a 3 composantes comme le champ électromagnétique dans la matière. Il s'agit donc de la nature tensorielle du champ.

En physique quantique les champs sont définis sur le corps des complexes et donc les champs ont classés selon les représentations irréductibles de O(3), cad les mêmes que pour les champs définis sur le corps des réels auxquels on ajoute les représentations spinorielles.

donc tu as:

Dimension 1: Champ scalaire de spin nul.

Exemple: le boson de Higgs.

Dimension 2: champ spinoriel de spin 1/2

Exemple: les fermions.

Dimension 3: les champs vectoriels de spin 1

Exemple: les bosons de jauge.

dimension 4: Les champs de spin 3/2

Exemple: Tous les champs produits directs des champs vectoriels et des champs de spin 1/2.


La quantification de ces champs donne des particules de spin correspondant aux champs.

Remarque:

La classique des champs et des particules ci-dessus sont valables pour le groupe SO(3), donc pour les champs de masse non nuls.

Pour les champs de masse nulle l'hélicité remplace le spin.

Quelle est la différence avec les particules "normales" ? Aussi j'ai besoin de savoir si on a déja découvert des particules de ce types ?

Les particules "élémentaires" de la physique des hautes énergies sont toutes de spin 0, 1/2, 1

Par contre leurs compositions obéissent à la régle de composition des spins en formant toutes les représentations réductibles par produit tensoriel et décomposition de celles-ci en représentations irréductibles de SO(3).

[invite84eba484]

Bonjour,

En physique classique, un champ scalaire, c'est un champ à 1 composante comme la température, un champ vectoriel est un champ a 3 composantes comme le champ électromagnétique dans la matière. Il s'agit donc de la nature tensorielle du champ.

En physique quantique les champs sont définis sur le corps des complexes et donc les champs ont classés selon les représentations irréductibles de O(3), cad les mêmes que pour les champs définis sur le corps des réels auxquels on ajoute les représentations spinorielles.

D'accord jusque la

donc tu as:

Dimension 1: Champ scalaire de spin nul.

Exemple: le boson de Higgs.

La quantification de ces champs donne des particules de spin correspondant aux champs.

La j'ai pas trop compris mais je débute a peine en théorie quantique des champs, or je crois que c'est la que l'on parle de quantification des champs donc je pense pouvoir attendre...

Remarque:

La classique des champs et des particules ci-dessus sont valables pour le groupe SO(3), donc pour les champs de masse non nuls.

Pour les champs de masse nulle l'hélicité remplace le spin.

Oui toujours d'accord

Les particules "élémentaires" de la physique des hautes énergies sont toutes de spin 0, 1/2, 1

Euh la je comprend toujours pas, tu dit qu'elle ont toutes un spin 0,1/2, etc mais donc les champs scalaire de spin nul entre dans cette description non ? je ne vois donc toujours la différence entre disons une particule élémentaire de spin nulle et le boson de higgs par exemple !

Par contre leurs compositions obéissent à la régle de composition des spins en formant toutes les représentations réductibles par produit tensoriel et décomposition de celles-ci en représentations irréductibles de SO(3).

Ah peut etre que c'est pour ça ? la composition de 2 particules de types higgs n'obéirais pas a cette régles ?

Car moi j'ai l'introduction d'un champs scalaire qui lorsqu'on écrit son lagrangien d’interaction avec un champs fermionique ressemble a celui de l'interaction avec un champs de higgs et donc je me disais que cette supposé particules serais du méme type que le higgs!

C'est pourquoi je voulais savoir si on avais déja découvert ce type de particule car dans le cas contraire cela me donner un bon argument pour écarter cette possibilité !

En tout cas merci pour ta réponse.

[invite7ce6aa19]

La j'ai pas trop compris mais je débute a peine en théorie quantique des champs, or je crois que c'est la que l'on parle de quantification des champs donc je pense pouvoir attendre...

Inutile d'attendre tu as les compétences pour faire toi-même ta première TQC.

Tu prends l'énergie électromagnétique classique dans une cavité très grande de volume V soit:

Intégrale de [E2(r) + B2(r)]d3r sur un volume V

Tu fais une décomposition modale (ici cela revient à une transformée de Fourier) et tu obtiens une somme d'oscillateurs indépendants caractérisés par un mode k.

Dans ton cours tu a appris la quantification d'un oscillateur harmonique. Donc ton problème est résolu. ce sera ta première TQC, tu as quantifié le champ électromagnétique . C'est une approche heuristique et quand tu auras fait ceci je te dirais pourquoi.

Euh la je comprend toujours pas, tu dit qu'elle ont toutes un spin 0,1/2, etc mais donc les champs scalaire de spin nul entre dans cette description non ?

Oui.

je ne vois donc toujours la différence entre disons une particule élémentaire de spin nulle et le boson de higgs par exemple !

L'éventuelle boson de higgs classique est le seul exemple de champ scalaire de spin nul, cad de champ scalaire.

Ah peut etre que c'composition de 2 particules de types higgs n'obéirais pas a cette régles ?

Je ne comprends pas.

Car moi j'ai l'introduction d'un champs scalaire qui lorsqu'on écrit son lagrangien d’interaction avec un champs fermionique ressemble a celui de l'interaction avec un champs de higgs et donc je me disais que cette supposé particules serais du méme type que le higgs!

C'est tout simplement qu'un lagrangien est un scalaire (de Lorentz dans ton cas) cad de spin nul et correspond dans le langage des tenseurs à un tenseur de rang nul.

[A voir en vidéo sur Futura]