La charge électrique minimale

[calculair]

Bonjour,

J'ai appris que la charge électrique minimale est celle de l'électron environ 1,6 x 10^-19 c environ.

Cela c'est quand la mécanique quantique n'avait pas encore fait tous le progrès de ces 30 dernières années.

Ma question est la suivante :

Cette charge élémentaire peut elle s'expliquer par un calcul , ou a t'on aujourd'hui une explication qui permet de dire que c'est bien la charge minimale possible ( Explication pour la charge positive et négative )

Merci d'éclairer ma curiosité....
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[Resartus]

Bonjour,
Le modèle standard de la théorie quantique des champs, qui pour l'instant n'a pas été démenti par l'expérience, prévoit un certain nombre de "charges" qui ne peuvent prendre que des valeurs entières (positives, négatives ou nulle), et qui se conservent.
L'une d'elle est la charge électrique, qui vaut toujours un nombre entier de fois (positif ou négatif) 1/3e. C'est la charge électrique minimale des quarks, qui sont les constituants notamment des protons et des neutrons. Il existe des quarks avec +-1/3e,d'autres avec +-2/3e.
Il se trouve, pour des raisons un peu compliquées à expliquer, qu'on ne peut pas observer de quarks isolés, et qu'on ne peut observer des particules ou des groupes de particules qui contiennent des quarks qu'avec une charge minimale trois fois plus grande, donc des multiples entiers (positifs ou négatifs) de e.
De même, les électrons (ou muons ou tauons) doivent avoir une charge de -e, et leurs antiparticules une charge de +e.
Donc l'unité de quantification mesurable est toujours e.

Si un jour on devait observer une violation de la conservation de la charge électrique*, ou une quantification plus fine que 1/3e, ce serait une immense révolution....

*Toutes les charges ne se conservent pas dans le modèle standard. Par exemple l'isospin est une "charge" qui est conservée dans l'interaction forte (entre quarks), mais ne l'est pas dans les interactions électromagnétiques

[stefjm]

Cette charge élémentaire peut elle s'expliquer par un calcul , ou a t'on aujourd'hui une explication qui permet de dire que c'est bien la charge minimale possible ( Explication pour la charge positive et négative )

Comme d'habitude en physique, il y a des relations entre les grandeurs physiques.
par exemple :
avec alpha la constante de structure fine sans dimension.

[calculair]

Bonjour,

Merci pour ces infomations.

Si je comprend, la charge minimale identifiée est 1/3 e, mais on ne peut, pour l'instant, la trouver isolée. La seule qu l'on peut mesurer est e

Pourquoi cela serait une revolution si on trouve une particule isolée de charge 1/3 e ?.... Quelles seraient les conséquences ?

Enfin peut t'on expliquer cette quantification de la charge électrique ? et la quantification au 1/3 e ?

Je peux comprendre que mes questions n'ont pas de réponses claires ( aujourd'hui ) ( En 1970 quand j'ai étudié les quarks et les muons n'existes pas encore ou on en parlait pas dans les amphis)

Bonjour,
Le modèle standard de la théorie quantique des champs, qui pour l'instant n'a pas été démenti par l'expérience, prévoit un certain nombre de "charges" qui ne peuvent prendre que des valeurs entières (positives, négatives ou nulle), et qui se conservent.
L'une d'elle est la charge électrique, qui vaut toujours un nombre entier de fois (positif ou négatif) 1/3e. C'est la charge électrique minimale des quarks, qui sont les constituants notamment des protons et des neutrons. Il existe des quarks avec +-1/3e,d'autres avec +-2/3e.
Il se trouve, pour des raisons un peu compliquées à expliquer, qu'on ne peut pas observer de quarks isolés, et qu'on ne peut observer des particules ou des groupes de particules qui contiennent des quarks qu'avec une charge minimale trois fois plus grande, donc des multiples entiers (positifs ou négatifs) de e.
De même, les électrons (ou muons ou tauons) doivent avoir une charge de -e, et leurs antiparticules une charge de +e.
Donc l'unité de quantification mesurable est toujours e.

Si un jour on devait observer une violation de la conservation de la charge électrique*, ou une quantification plus fine que 1/3e, ce serait une immense révolution....

*Toutes les charges ne se conservent pas dans le modèle standard. Par exemple l'isospin est une "charge" qui est conservée dans l'interaction forte (entre quarks), mais ne l'est pas dans les interactions électromagnétiques

[A voir en vidéo sur Futura]

[Resartus]

Bonjour,
J'ai du mal à comprendre ce que vous appelleriez "une explication"...

Le modèle qui décrit le mieux aujourd'hui la situation est un modèle où certains nombres sont entiers et conservés, ce qu'on appelle des "charges". La charge électrique fait partie de ces nombres. Tant qu'on ne trouve pas quelque chose qui viole ces constatations, il n'y pas de raison de rajouter au modèle d'hypothétiques autres variables qui permettraient des valeurs différentes. (Application du Rasoir d'Ockham, ou principe de parcimonie).

Et personne (sauf un gourou, mais on ne serait plus sur Futura) ne pourra vous dire aujourd'hui si et quand on découvrira des particules qui requièrent de rajouter de telles variables....

[calculair]

Bonjour,

Il faut considérer que la charge élementaire est un postulat ou une simple constatation expérimentale. On ne sait donc pas expliquer pourquoi cette valeur. ( aujourd'hui )

Theoriciens au boulot ....

Bonjour,
J'ai du mal à comprendre ce que vous appelleriez "une explication"...

Le modèle qui décrit le mieux aujourd'hui la situation est un modèle où certains nombres sont entiers et conservés, ce qu'on appelle des "charges". La charge électrique fait partie de ces nombres. Tant qu'on ne trouve pas quelque chose qui viole ces constatations, il n'y pas de raison de rajouter au modèle d'hypothétiques autres variables qui permettraient des valeurs différentes. (Application du Rasoir d'Ockham, ou principe de parcimonie).

Et personne (sauf un gourou, mais on ne serait plus sur Futura) ne pourra vous dire aujourd'hui si et quand on découvrira des particules qui requièrent de rajouter de telles variables....

[Resartus]

Bonjour,
Mais les théoriciens n'arrêtent jamais! Il doit exister au bas mot des centaines d'expériences en cours qui visent à tester les conséquences les plus fines du modèle standard, et à peu près autant de théories alternatives sérieuses (et sans doute des milliers qui le sont moins) qui pourront prendre le relais si on trouve des déviations à la quantification et la conservation de la charge*. Mais tant qu'on ne trouve rien, on n'a pas de raison de changer ou de compléter le modèle.


* Il y a d'autres déviations (ou au moins des trous dans la capacité descriptive du modèle : un a été comblé récemment avec la découverte du boson de higgs, qui a permis d'"expliquer" pourquoi certaines particules ont une masse...)

[coussin]

Bonjour,

Il faut considérer que la charge élementaire est un postulat ou une simple constatation expérimentale. On ne sait donc pas expliquer pourquoi cette valeur. ( aujourd'hui )

Theoriciens au boulot ....

C'est vraiment le type de message qui me met hors de moi : cette manie qu'on les amateurs à disséminer l'idée que les spécialistes ne savent pas vraiment de quoi il retourne...

[stefjm]

Bonjour,

Il faut considérer que la charge élementaire est un postulat ou une simple constatation expérimentale. On ne sait donc pas expliquer pourquoi cette valeur. ( aujourd'hui )

Theoriciens au boulot ....

Le lien entre charge, vitesse limite et quantum est déjà pas mal.
Reste à comprendre d'où sort 137.03599, presque entier

[calculair]

Cool .... et un peu de modestie....

Les specialistes quand ils pensent presque tout savoir.....(exemple la fin du 19 siècle... un original comme Einstein et ces collègues ont tout remis en cause ou presque tout et cela redevient passionnant ) ils s'aperçoivent que leur vérité n'est que partielle.

Peut être tous les physiciens ne sont que des amateurs et certains sont plus éclairés que d'autre.

La remise en cause du savoir est difficile,delicate, risquée, mais une obligation. L'expérience montre que c'est une nécessité source du progrès

C'est vraiment le type de message qui me met hors de moi : cette manie qu'on les amateurs à disséminer l'idée que les spécialistes ne savent pas vraiment de quoi il retourne...