Photon se matérialisant en neutrinos

[invité576543]

Bonsoir,

Dans un poste ou un article cité récemment, il est dit qu'un photon se matérialise en une paire électron/positron parce que c'est la particule la plus légère.

Mais la particule la plus légère est le neutrino! La matérialisation photon -> neutrino + antineutrino doit donc poser un problème!

Je vois deux possibilités:

a) comme ils ont des hélicités obligatoirement opposées, il y a un léger et un lourd, et l'énergie totale est nettement plus grande que celle de électron + positron

b) il y a une règle qui interdit cette transformation...

Les deux ne sont pas incompatibles, l'inégalité de masse crée peut-être des problèmes rien que pour respecter la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement.

Que sait-on sur le sujet?

Cordialement,
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[invite6f044255]

Les neutrinos n'intéragissent que par intéraction faible (ni par forte, ni par électromagnétisme).
Or le photon est le médiateur de l'intéraction électromagnétique.
Donc, pas possible.

[invité576543]

Les neutrinos n'intéragissent que par intéraction faible (ni par forte, ni par électromagnétisme).
Or le photon est le médiateur de l'intéraction électromagnétique.
Donc, pas possible.

J'aimerais confirmation. La matérialisation d'un photon fait nécessairement intervenir une autre particule, si je ne me trompe pas. En effet, la conservation de l'impulsion n'est pas possible si le photon se matérialise une particule et son antiparticule. La particule tiers permet de récupérer l'impulsion, et d'avoir la conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement et du moment cinétique (spin).

Donc l'interaction se fait avec la particule tiers, et là, bien d'accord, il s'agit de l'interaction électromagnétique. Mais est-ce que cela contraint le résultat?

Cordialement,

[Rincevent]

J'aimerais confirmation

pourtant tout se résume à ce qu'a dit ixi: le neutrino est électriquement neutre donc pas couplé avec le photon.

la formulation correcte de ce que tu disais plus tôt est donc "car l'électron est la particule électriquement chargée la plus légère"...

La matérialisation d'un photon fait nécessairement intervenir une autre particule, si je ne me trompe pas. En effet, la conservation de l'impulsion n'est pas possible si le photon se matérialise une particule et son antiparticule. La particule tiers permet de récupérer l'impulsion, et d'avoir la conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement et du moment cinétique (spin).

en pratique ce qu'on observe c'est :

deux photons donnant e- + e+

un photon dans un champ électromagnétique intense (mais sans "photon réel") qui donne une paire

illustration :
http://www.futura-sciences.com/compr...s/509/ae22.jpg
image située fin de la page:
http://www.futura-sciences.com/compr...ssier509-8.php

Donc l'interaction se fait avec la particule tiers, et là, bien d'accord, il s'agit de l'interaction électromagnétique. Mais est-ce que cela contraint le résultat?

ton photon ne peut interagir qu'avec un truc chargé électriquement. Si c'est le cas, ce qui ressortira de cette interaction, ça sera toujours chargé électriquement. Donc pas une paire 'nu/nu barre'.

dit autrement : tu peux pas former une "boule de Feynman" (une mini-matrice de diffusion) dont les 4 pattes seraient un nu, un nu barre, un truc chargé électriquement et un photon car ça ne conserve pas la charge électrique. Si tu rajoutes des particules dans les machins qui sortent, ok, tu peux avoir une paire nu/nu barre dans le tas. Mais on est loin d'un processus élémentaire là.

regarde par exemple ça pour mieux voir le problème:
http://www-ppl.s.chiba-u.jp/lecture/...ion/node6.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

p dit autrement : tu peux pas former une "boule de Feynman" (une mini-matrice de diffusion) dont les 4 pattes seraient un nu, un nu barre, un truc chargé électriquement et un photon car ça ne conserve pas la charge électrique.

Many thanks...

Je vais regarder les liens, mais la citation ci-dessus m'intrigue. C'est un truc à 5 pattes que je voyais, un nu, un nu barre, le truc chargé électriquement "entrant", le même "sortant", et le photon. Il y a alors conservation de toutes les charges, puisque le photon n'a aucune charge???

Sinon, si je comprends bien, seul un W₀ pourrait se matérialiser en 2 neutrinos??

Cordialement,

[Rincevent]

C'est un truc à 5 pattes que je voyais, un nu, un nu barre, le truc chargé électriquement "entrant", le même "sortant", et le photon.

c'est ce que je classais dans les trucs "pas très élémentaires": c'est un processus possible, mais avec une probabilité (et donc une section efficace) très faible car ça fait intervenir au moins 3 vertex

Il y a alors conservation de toutes les charges, puisque le photon n'a aucune charge???

oui

Sinon, si je comprends bien, seul un W₀ pourrait se matérialiser en 2 neutrinos??

en fait le boson neutre c'est le Z°. Mais la réponse est oui. D'ailleurs, ça fait partie de ses désintégrations courantes. Regarde par exemple l'intro de ce gros pavé pour des trucs récents...
http://www.arxiv.org/abs/hep-ex/0509008

autres trucs:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.../expar.html#c4
http://en.wikipedia.org/wiki/W_boson

[invité576543]

c'est ce que je classais dans les trucs "pas très élémentaires": c'est un processus possible, mais avec une probabilité (et donc une section efficace) très faible car ça fait intervenir au moins 3 vertex

Mais là tu ne dis pas impossible, mais probabilité faible? (J'imagine que le chemin le plus probable est photon + X -> X excité -> X + Z⁰ -> X + nu + nu barre)

Les liens que t'as donnés au début sont pour deux photons. Mais il me semblait que la matérialisation en e^-/e⁺ d'un seul photon était possible sinon courante. Ca fait bien un truc à 5 pattes, ça, non? La probablité serait plus grande que dans le cas nu/nu barre alors. P'tet tout simplement parce que dans ce dernier cas, le coefficient de couplage force faible est plus faible que celui de l'interaction em?

Amicalement,

[invite6b72b336]

excusez mon ignorance (vaste !), mais qu'appelez vous "pattes" ?? le nombre de particules entrant ou sortant de la reaction spontanee ?

[invité576543]

excusez mon ignorance (vaste !), mais qu'appelez vous "pattes" ?? le nombre de particules entrant ou sortant de la reaction spontanee ?

Oui. Dans les diagrammes à la Feynman par exemple, ce qu'on discute se présente comme un tas de trucs emmelés au centre avec des traits autour qui correspondent aux particules entrantes et sortantes. Dans ces diagrammes, seul la somme entrants+sortants compte, ils sont souvent (toujour?) lisibles de différentes manières...

Exemple de deux "trucs à 4 pattes" (tiré d'un des liens fournis par Rincevent)

http://www-ppl.s.chiba-u.jp/lecture/...ion/img131.png

Cordialement,

[invite6b72b336]

je vois... merci bien !!