Question d'ordre théorique à propos de l'annihilation de fermion-antifermion

[Bonnie_-]

Bonjour,

Je sais que n'existe pas (ce n'est pas physiquement réalisable) tandis que existe.

Le problème, c'est que je ne sais pas pourquoi il en est ainsi ... Quelqu'un détiendrait-il une réponse à ça ?

Merci d'avance pour toute réponse (ou même élément de réponse ) !
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[Deedee81]

Salut,

Je sais que n'existe pas (ce n'est pas physiquement réalisable) tandis que existe.

Le problème, c'est que je ne sais pas pourquoi il en est ainsi ... Quelqu'un détiendrait-il une réponse à ça ?

C'est à cause de la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement. Impossible d'avoir les deux avec un seul photon. On a donc deux ou trois photons (à basse énergie, et selon la parité).

[invite44531521]

Je sais que n'existe pas (ce n'est pas physiquement réalisable)

J'aurais tendance à être plus réservé sur la question, mais je préfère que d'autres confirment :

Le processus inverse est observé : gamma => e+e- et tous les processus sont (théoriquement) réversibles dans la nature.

Je pense que, pour les raisons citées par Deedee81, ce phénomène n'est pas observé, et pour les mêmes raisons qui font que que l'on n'observe pas un verre d'eau tiède se glacer d'un côté et bouillir de l'autre, ce phénomène est statistiquement hautement improbable si bien qu'expérimentalement, on ne l'observe pas.

Fondamentalement, il me semble que c'est possible (à confirmer).

[Amanuensis]

Le processus inverse est observé : gamma => e+e- et tous les processus sont (théoriquement) réversibles dans la nature.

Le second point est correct, c'est le premier qui pose problème. Ce qu'on observe est gamma + x -> e- + e+ + x, où x est n'importe quoi de massif, qui va voir son énergie cinétique et sa quantité de mouvement changer. Ce n'est donc pas le processus inverse.

Ce x permet de respecter les conservations. Il a aussi un autre "rôle" essentiel, c'est de déterminer l'énergie du gamma. En effet, un gamma n'a pas d'énergie "absolue" ; on ne peut parler de son énergie que relativement à un référentiel. On prend le référentiel où la particule x est immobile, et alors la réaction peut avoir lieu si, dans ce référentiel, l'énergie du gamma est suffisante, i.e., supérieure à l'énergie de masse de deux électrons.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite44531521]

Ce qu'on observe est gamma + x -> e- + e+ + x, où x est n'importe quoi de massif, qui va voir son énergie cinétique et sa quantité de mouvement changer.

Il me semblait bien que quelque chose ne collait pas dans mon raisonnement et qu'il manquait un truc.
Merci pour cette correction !

Je crois qu'inconsciemment, j'ai confondu avec ce processus inverse : gamma + gamma => e- + e+ (jamais observé à ma connaissance), et où la condition précédente (masse au départ) n'est à ce moment-là plus nécessaire.

[coussin]

Je crois qu'inconsciemment, j'ai confondu avec ce processus inverse : gamma + gamma => e- + e+ (jamais observé à ma connaissance), et où la condition précédente (masse au départ) n'est à ce moment-là plus nécessaire.

Le processus w + n w0 -> e- + e+ a été observé expérimentalement ( w un photon gamma, w0 un photon laser et n>1). Ce processus avec n=1 pose des difficultés expérimentales (faudrait deux faisceaux gamma).

http://journals.aps.org/prl/abstract...evLett.79.1626

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Breit–Wheeler_process

[invite44531521]

Intéressant .
Merci pour cette information, je n'en avais pas entendu parler.

[Amanuensis]

Le processus w + n w0 -> e- + e+ a été observé expérimentalement ( w un photon gamma, w0 un photon laser et n>1). Ce processus avec n=1 pose des difficultés expérimentales (faudrait deux faisceaux gamma).

Intéressant.