Collision de particules totalement élastique !

[invite231234]

Bonsoir,

Lors d'une collision de particules totalement élastique, l'impulsion est conservée, mais le vecteur vitesse peut-il changer de direction en fonction de l'angle d'incidence ? Ce que je me demande c'est si lors d'une collision totalement élastique les particules peuvent freiner (décélération avec un vecteur vitesse de même norme mais dans la direction opposé) ou accélérer (vecteur vitesse dans le demi-plan de déplacement) ?

Petite question supplémentaire : en MQ la trajectoire des particules n'est pas définie alors les collisions de particules se traitent-elles quand même ?

Cordialement,
-----

[cos]

Lors d'une collision de particules totalement élastique, l'impulsion est conservée, mais le vecteur vitesse peut-il changer de direction en fonction de l'angle d'incidence ? Ce que je me demande c'est si lors d'une collision totalement élastique les particules peuvent freiner (décélération avec un vecteur vitesse de même norme mais dans la direction opposé) ou accélérer (vecteur vitesse dans le demi-plan de déplacement) ?

Par conservation d’impulsion on entend que la somme des impulsions de l’état initial est égale à la somme des impulsions de l’état final mais on peut imaginer tout ce qu’on veut lors de l’impact.
C’est quoi une collision élastique ? Il y a deux « modèles » (à ma connaissance) pour décrire une collision élastique :
1) Le modèle de sphère dure qui n’est pas réaliste pour des particules et ça implique des accélérations infinis mais ça marche bien pour les supernovas de types II !
2) On dit que la particule est déviée par un champ comme la diffusion de Rutherford par exemple.

Dans le 1, les particules ne peuvent pas freiner, mais dans le 2, elles peuvent freiner et même s’arrêter avant de repartir dans la direction opposée (et on parle de la distance de moindre approche quand ça s'arrête) ce qui est conservé tout au long de la collision est l’énergie totale du système.

Petite question supplémentaire : en MQ la trajectoire des particules n'est pas définie alors les collisions de particules se traitent-elles quand même ?

Oui, elles se traitent quand même -> Tome 2 de Claude Cohen-Tannoudji, le premier chapitre mais ca se fait presque plus comme ça donc le tome 2 de Claude Aslangul, chapitre 26… Mais quand on commence à faire ce genre de chose c’est qu’on s’intéresse à la physique des particules et ce qui serait vraiment adapté c’est la théorie des champs quantiques et tu peux le faire sans connaitre toutes la théorie en utilisant que les résultats et les règles de Feynman simplifiées…

Et même, en fait, il y a 3 interprétations de la mécanique quantique, point de vue de Schrödinger, Heisenberg et bien sur le très grand Feynman ! Dans les deux premières interprétations la notion de chemin n’existe pas mais dans la mécanique quantique de Feynman le chemin existe et se calcule à partir de l’action S mais le propagateur contient des termes du genre exp(i*2pi*S/h) et donc une toute petite variation de S génère des violentes oscillations donc le chemin se dilue mais pour les puristes, il existe !

[GillesH38a]

les collisions sont bien plus simples à considérer dans le référentiel du centre de masse : dans ce référentiel , on retranche la vitesse du centre de masse en considérant les vitesses relatives par rapport à G ; V* = V - Vg. On montre alors que la collision ne fait que faire tourner les vitesses V* , sans changer leur norme, et donc et donc la nouvelle vitesse vaut V' = Vg + V'*. Le lieu des vitesses possibles se trouve sur un cercle de centre l'extrémité de Vg et de rayon V*. En général il y aura effectivement deux vitesses possibles pour une direction donnée (intersection d'une droite avec un cercle, et il est possible de trouver une collision pour laquelle l'une des vitesses garde la même direction (mais pas l'autre en général )
Oui sinon la Meca Q traite les collisions et heureusement , sinon on ne saurait pas interpréter les collisions en accélérateurs ! ça se fait en résolvant l'équation de Schrödinger (ou l'équivalent en théorie quantique des champs ) en imposant des conditions aux limites appropriées : onde plane en entrant et onde sphérique de diffusion en sortant . Les caractéristiques de l'onde sphérique sortante déterminent la section efficace différentielle, c'est à dire la probabilité d'observer tel ou tel angle de diffusion et telle ou telle particule.

[invite231234]

Merci, vos réponses sont très complètes, ça fait plaisir !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite231234]

Par conservation d’impulsion on entend que la somme des impulsions de l’état initial est égale à la somme des impulsions de l’état final mais on peut imaginer tout ce qu’on veut lors de l’impact.

ce qui est conservé tout au long de la collision est l’énergie totale du système.

Merci cos, alors ne faut-il pas parler du tenseur énergie-impulsion ?

Les caractéristiques de l'onde sphérique sortante déterminent la section efficace différentielle, c'est à dire la probabilité d'observer tel ou tel angle de diffusion et telle ou telle particule.

Merci gilles, et pour la matière noire, comment envisage-t-on sa détection ou non-détection ?

Cordialement,

[cos]

Merci cos, alors ne faut-il pas parler du tenseur énergie-impulsion ?

Tenseur énergie-impulsion... Quadrimoment… C’est la façon de dire des expérimentateurs… Le terme exact est : l’hamiltonien est constant dans le temps.

[GillesH38a]

Merci cos, alors ne faut-il pas parler du tenseur énergie-impulsion ?



Merci gilles, et pour la matière noire, comment envisage-t-on sa détection ou non-détection ?

Cordialement,

par le dépôt d'énergie qu'elle produit lors d'une collision. Une collision transférant de l'impulsion entre les deux particules (par définition), il est facile de voir qu'une collision avec une particule immobile initialement lui donne forcément toujours de l'énergie .

[Crack_Master]

par le dépôt d'énergie qu'elle produit lors d'une collision.

C’est dommage que la communauté scientifique se limite à ce point. Finalement, Heidegger avait peut-être raison quand il dit que la science ne pense pas. Malgré tout, je garde espoir à ce qu’un jour nous ferons un pas de plus en direction du savoir. Un post très intéressant traitant ce sujet avait été lancé par Skeptikos il y a quelques années. Sa proposition sur une possible interaction entre la matière noire et le noyau des atomes est, selon moi, pertinente et semble assez solide, non ? En explorant plus en profondeur son chemin d’idées, peut-être que le dépôt d’énergie que la matière noire produit lors d’une collision ne serait pas le seule moyen de la voir. À suivre…

[cos]

C’est dommage que la communauté scientifique se limite à ce point. Finalement, Heidegger avait peut-être raison quand il dit que la science ne pense pas. Malgré tout, je garde espoir à ce qu’un jour nous ferons un pas de plus en direction du savoir. Un post très intéressant traitant ce sujet avait été lancé par Skeptikos il y a quelques années. Sa proposition sur une possible interaction entre la matière noire et le noyau des atomes est, selon moi, pertinente et semble assez solide, non ? En explorant plus en profondeur son chemin d’idées, peut-être que le dépôt d’énergie que la matière noire produit lors d’une collision ne serait pas le seule moyen de la voir. À suivre…

Je sais vraiment pas quoi te répondre… Mais au moins deux choses :

1) C’est vraiment hors sujet, par le dépôt d'énergie gillesh38 veut dire transfert d’énergie et c’est un phénomène bien compris et on a pas besoin de la matière noir pour l’expliquer…

2) Dans un baryon (donc un nucléon) il y bien plus que 3 quarks et 3 gluons, 3 est juste le nombre des composant de valence. Donc techniquement il y a aucun problème pour ajouter des particules supplémentaires mais avant de rajouter quoi que ce soit, il faut connaitre la distribution de la matière noire dans l’univers pour se rendre compte qu’on a pas besoin d’en mettre dans les noyaux… !!!

Heidegger n’a pas dit quelque chose du genre : « avant de parler, renseigne-toi et soit sûr que tu as compris de quoi on parle ! » ? Malgré tout, je garde espoir à ce qu’un jour nous ferons un pas de plus en direction de se rendre compte de ce qu'on dit...