Bonjour,
j'ai lu sur voyage.in2p3.r/noyau.html que les nucléons s'échangeaient des pions et que l'échange de pions chargés changeait leur nature.
comme je n'ai trouvé aucune autre source vérifiant cette affirmation, j'aimerais savoir si cette information est vraie.
Merci d'avance pour vos réponses !
Tout dépend du type de pions échangés. Si c'est un pion neutre pas d'effet, seuls les pions PI+ et PI- changent la nature du nucléons.
Fais une recherche avec "intercation de Yukaza ou Yukawa"
D'accord mais cette permutation de nature est-il du à un changement de saveur des quarks
(dans ce cas ça impliquerait la force faible) ?
Je suis pas sur de comprendre la question... Forcement si il y a changement de nature de nucléon c'est au niveau des quarks que ça se passe.
C'est Yukawa: http://merlinsscience.com/YI.htmlEnvoyé par stoooof
Stoooof : Ce qu'il veut dire, c'est que si tu imagines un seul nucléon, pour le changer de signe, il faut émettre un W, qui vient du changement de saveur d'un quark dans le nucléon.
alexbo : Les interactions via des pions existent bien, cela a été décrit initialement par la théorie de Yukawa (l'interaction de Yukawa est le type d'interaction utilisé dans ce modèle, mais c'est un terme plus général qui décrit un couplage en une particule de spin 0 et une particule de spin 1/2). À l'époque, on ne connaissait pas la chromodynamique quantique et l'on pensait que le pion pourrait être la particule fondamentale qui intervient comme messager de l'interaction forte entre les nucléons, eux aussi vus comme fondamentaux.
Le fait est que la description moderne de l'interaction forte en termes de quarks et de gluons ne permet de comprendre les interactions fortes avec des diagrammes de Feynman qu'à haute énergie. À basse énergie, le couplage de cette interaction devient très grand, si bien que les développements perturbatifs (les diagrammes de Feynman sont juste des représentations des termes de ces développements) n'ont plus de sens.
On sait en revanche expérimentalement quel est le comportement des quarks est des gluons à basse énergie : ils se regroupent pour former des hadrons. Ces hadrons interagissent entre eux, et l'on peut dans une bonne mesure dire qu'ils interagissent en échangeant des pions. [Note pour des spécialistes passant par là : je ne sais pas si d'autres mésons jouent un rôle dans les interactions à basse énergie entre hadrons, merci de compléter si nécessaire]
Pour comprendre "avec les mains" et très schématiquement ce qui se passe au niveau des quarks de valences (ceux dont on dit qu'ils composent les nucléons, uud pour le proton et ddu pour le neutron, en réalité, ils ne représente qu'une fraction infime de la masse des nucléons, qui contiennent beaucoup d'autres choses), on peut le voir de la façon suivante.
P =========================== N
aaaaaaaaaaaaaau ↓ ↑ d
N =========================== P
Et le couple u-d peut être vu comme un pion.
Tu me diras que les deux quarks ne vont pas dans la même direction et qu'ils sont émis à des endroits différents et qu'il est donc peu convaincant de dessiner ce diagramme.
J'ai deux réponse à cette remarque : d'une part, ce diagramme est simplificateur, et comprendre les interactions avec les diagrammes de type Feynman en termes de "X a émis Y qui a été ensuite absorbé par Z" n'est pas correct. D'autre part, voici une interprétation basée sur l'explication des antiparticules telles que proposées par Feynman : une antiparticule peut être vue comme la particule se déplaçant dans le sens inverse du temps (c'est aussi vrai en classique : prends une particule dans un champ électrique, fais le changement t→-t et tu verras que la particule suit le chemin inverse si tu fais le changement e→-e). Avec cette image (qui reste à prendre avec des pincettes), on peut se dire que le neutron a en fait émis un down et un anti-up : précisément les quarks de valence d'un pi+.
Une autre façon, très phénoménologique, de justifier cette image est de faire des estimations pour caractériser le type de particule qui doit intervenir dans cette interaction d'échange de signe entre neutron et proton:On veut donc un boson chargé de masse proche de 130MeV... le pi+/- est parfait pour le job, et c'est d'ailleurs le seul à la bonne masse.
- On sait d'une part qu'il faut transporter la charge entre le neutron et le proton, on doit donc échanger une particule chargée + ou -
- Cette particule doit être de spin 0 ou 1 par conservation du moment cinétique de la paire "nucléon-messager" (si tu ne comprends pas ce point, on peut revenir dessus)
- On sait expérimentalement que la portée de l'interaction est typiquement 1fm. La portée d'une interaction est typiquement l'inverse de sa masse (en rajoutant les facteurs h qui vont bien, je te laisse faire les calculs). Quelques conversions numériques plus loin, on trouve... 130 Mev
Juste pour préciser, il me semble que la théorie de Yukawa ne contenait initialement qu'un spin 0 neutre.
Merci, je vais essayer d'en savoir plus sur le sujet.
