interaction forte quarks

[SBM1]

bonsoir

si quelqu'un veut m'eclairer, je n'arrive pas a comprendre cette definition

lorsque deux quarks interagissent par une interaction forte, ils echangent leur "couleur", par exemple un quark "vert" qui a interagi avec un quark "rouge" devient "rouge" et l'autre devient "vert"

cet echange de "couleur" est realisé par l'echange d'un gluon, particule vecteur de l'interaction forte.


je ne comprend pas cette definition, qu'elle est la relation entre un quark et son gluon avec une interaction d'un neutron avec un proton (interaction forte) ???


cordialement
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[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

Rapidement:

Le gluon est la particule médiatrice de l'interaction forte, comme le photon est la particule médiatrice de l'interaction électromagnétique. Il y a cependant des différences, il y a plusieurs sortes de gluons (8 en tout) alors qu'il n'y a qu'une seule sorte de photon.

Les quarks sont sensibles à l'interaction forte, tout comme les protons et neutrons qui sont composés de quarks. C'est cette interaction qui est responsable du confinement des quarks.

[doul11]

Bonsoir,

je ne comprend pas cette definition, qu'elle est la relation entre un quark et son gluon avec une interaction d'un neutron avec un proton (interaction forte) ???

Le lien est le pion -> http://fr.wikipedia.org/wiki/Pion_%28particule%29

[invitec99212b6]

Bonsoir,

- ce sont les gluons qui confinent les quarks à l'intérieur des hadrons (protons, ...)
- ce sont les mésons (pions, kaons, ...) qui confinent les protons et neutrons à l'intérieur du noyau.

Mais dans les 2 cas il s'agit de l’interaction forte, seule la particule échangée diffère.

[A voir en vidéo sur Futura]

[SBM1]

bonsoir et merci pour vos reponse, jai vraiment rien compris de ce que vous dites, dans mon coeur on parle pas des meson ni des pion, il est juste dis que :

lorsque deux quarks interagissent par une interaction forte, ils echangent leur "couleur", par exemple un quark "vert" qui a interagi avec un quark "rouge" devient "rouge" et l'autre devient "vert"

cet echange de "couleur" est realisé par l'echange d'un gluon, particule vecteur de l'interaction forte.

ce que je cherche a comprendre c'est qu'elle rapport entre une liaison proton neutron (interaction forte) avec les gluon, enfin je veux dire par la que les gluon et les quark sont a l'interieur parcontre, la liaison est a l'exterieur????

si quelqu'un peut m'aider,

cordialement

[invitec99212b6]

Il n'y a pas d’interaction proton/neutron avec échange de gluons, seulement avec échange de mésons (qui sont elles mêmes des particules contenant des quarks et des gluons).

On peut voir cette interaction comme un résidu de l’interaction qui confinent les quarks à l'intérieur des hadrons, qui elle est bien assurée par échange de gluons.

[SBM1]

euh si jai bien compris l'interaction entre neutron et proton est du parce que les mesions les confinent en renforçant les liaisons de leur quark c'est ça??? mais c'est qui ses mesions et comment ils confinent les nucleons en renforçant les liaison de leur quark? et puis c'est quoi cette histoire de couleur??


serieusement je suis largué si quelqu'un peut me l'expliqué avec des terme simple


cordialement

[Deedee81]

Salut,

euh si jai bien compris l'interaction entre neutron et proton est du parce que les mesions les confinent en renforçant les liaisons de leur quark c'est ça???

C'est ça. C'est comme pour l'interaction électrostatique. Prend deux charges électriques, une + et une -. Elles vont s'attirer. En fait, si elles s'attirent c'est parceque quelque chose se passe entre elles : le champ électrique. Chaque charge électrique émet un champ électrique qui agit sur l'autre charge et l'attire.

Mais au niveau des particules, il faut passer à la mécanique quantique. Et dans ce domaine, le champ électrique n'est rien d'autre qu'un flux de photons. Chaque charge émet des photons absorbés par l'autre charge. Et cette absorption provoque une interaction qui tend à pousser les charges l'une vers l'autre (ou à les repousser selon le signe des charges).

Ici c'est la même chose sauf que la particule échangée est le gluon ou le méson pi. Le méson pi est lui-même composé de quarks.

La question qu'on peut se poser est : pourquoi entre protons et neutrons l'échange se fait-il avec des pions plutôt qu'avec des gluons (du moins tant qu'ils ne sont pas collés l'un contre l'autre) ? A cause d'une propriété curieuse de l'interaction forte : son intensité augmente avec la distance (alors que toutes les autres forces diminuent avec la distance, par exemple nous sommes plus attirés par la Terre que par la Lune car celle-ci est loin, heureusement, sinon on s'envolerait chaque fois qu'elle passe au-dessus de nous ). A cause de ce phénomène, impossible d'isoler des quarks ou des gluons. Dès qu'on les éloigne, l'interaction devient tellement violente que l'énergie nécessaire pour les séparer crée des particules et au lieu d'avoir un quark tout seul on se retrouve avec un paquet de particules. Ce mécanisme s'appelle le confinement des quarks (et gluons).

Donc, deux protons un tant soit peu éloigné ne peuvent pas échanger de gluons : ils seraient isolés le temps de sauter d'un proton à l'autre. Alors ils échangent des "paquets" de quarks et gluons : des mésons pi (ce sont les assemblages de quarks les plus légers).

Malgré tout, le méson est assez lourd (le photon est carrément sans masse, le gluon aussi) et comme il est plus difficile de créer une particule massive (il faut au minimum fournir l'énergie E=mc²) l'interaction par méson pi, l'interaction nucléaire, est à très courte portée (quelques diamètres de nucléons au mieux).

Par contre dans le nucléon, pas d'isolement. Les quarks sont les uns sur les autres. Et ils peuvent échanger des gluons tranquillement

et puis c'est quoi cette histoire de couleur??

C'est la "charge forte". Pour l'interaction électromagnétique on parle de charge électrique. Pour l'interaction forte on parle de couleur.

Les physiciens sont un peu poète parfois

La charge électrique existe avec deux signes : + et -. Quand on met deux charges opposées ensembles on a une charge totale 0.

De même avec les charges fortes mais là il y a "trois signes" (en fait six, voir un peu plus loin). Par analogie avec les couleurs, un mélange de trois "charges de couleurs" bleu, rouge, jaune (synthèse additive) donne du blanc = charge zéro. Ce n'est évidemment pas de vraies couleurs, c'est juste une analogie mais elle marche bien (car en fait il y a même six signes en prenant les charges opposées -rouge = vert, on prend les couleurs complémentaires).

A cause du mécanisme de confinement, toute particule doit avoir une "couleur blanche" = charge forte nulle. Par exemple trois quarks de couleurs différentes (protons, neutrons,...) ou un quarks et un antiquark de couleurs complémentaires (mésons).

Notons que le gluon porte une charge (de couleur). Tandis que le photon n'a pas de charge électrique. Cela explique que le gluon soit lui aussi soumit au confinement.

D'une manière générale l'interaction forte est passablement compliquée (les physiciens ont eut un mal fou pour calculer la masse d'un proton, il a fallu d'énormes super calculateurs et l'utilisation de la "chromodynamique quantique sur réseau").

La chromodynamique est la théorie de l'interaction forte (comme l'électrodynamique est la théorie de l'interaction électromagnétique). Le préfixe "chromos" vient de "couleur".

[SBM1]

encore une fois mercii deedee81, une explication tres claire et bien detaillé, bonne soirée