tel que tu le dis, ce semble une théorie à variables cachées de la mécanique quantique, or on sait que ça pose problème. Le fond du problème est que la particule émise n'existe pas réellement tant qu'on ne l'a pas détectée, c'est un problème lié à la théorie de la mesure, et je ne pense pas que la théorie des cordes donne vraiment une "explication" de la théorie de la mesure.
bonjour,
Lorsque l'on mesure une charge on sait si elle est positive, négative ou neutre. Mais lorsqu'elle est neutre rien n'empêche que la composition de l'élément mesuré soit constitué de charge positive et négative. Un atome qui as autant de proton que l'électron est considéré comme neutre bien qu'il soit constitué des deux charges. Le fait que la mesure soit neutre ne nous donnes aucune information sur les charges de l'élément mesuré.
Il faut enlevé un électron a un atome pour que ça charge devienne positive. Mais cette charge positive n'as en aucun cas été créé ou transformé suite a la perte de l'électron. Le proton a toujours été là.
Pourquoi n'en serait'il pas de même pour le quark D qui perdant une charge -3/3 devienne un quark U de charge 2/3.
Lorsque l'on dit qu'une particule a une charge nulle. C'est par se que la mesure le dit. Tous les atomes sont neutre. Cela ne les empêche pas d'être constitué de charge positive et négative.
Je comprends que pour un physicien cela ne suffise pas. Il faudrait pour cela faire des collisions de quark D pour être sur de mesurer tous ces constituant.
Lorsque l'on mesure le neutron il a bien une charge nulle. Pourtant on sait qu'il est constitué de quark portant des charges positive et négative.
Une charge nulle nous dit juste que soit il n'y a aucune charge soit que les charges sont a l'équilibre. Nous ne pouvons rien en déduire de plus.
Pour reprendre l'exemple de deedee81 concernant deux électron de spin inverse qui vont former une paire de cooper. On peut dire que la somme des spins, rotations, est nulle puisqu'elles s'annulent. Mais le spin de chaque électron continu d'exister sinon la liaison n'est plus possible.
Lorsque l'on mesure une charge. le résultat de cette mesure ne nous donne aucune info sur se qui constitue la composition électronique de ce qui est mesuré.
Désolé pour le répétitions
Il y a cependant une différence subtile entre une particule neutre composite contenant des charges qui s'annulent et une particule neutre ne contenant pas de particules chargées : le moment magnétique. Le neutron possède un moment magnétique, pas le neutrino. Premier point.
Deuxième point, on n'a jamais vu un quark down isolé avec sa charge de -1/3 (et d'ailleurs la théorie l'interdit). Les quarks sont confinés dans les hadrons, et chaque hadron contient une très grande quantité de quarks, d'antiquarks et de gluons. Quand on dit qu'un baryon c'est 3 quarks et un méson c'est un quark et un antiquark, on oublie souvent de préciser qu'il s'agit des quarks de valence. Il y a en fait 3+n quarks et n antiquarks dans un baryon par exemple. Les quarks de valence sont, en gros, les quarks qui restent si on considère que tous les autres machins présent dans le hadron s'annihilent. Dire que la désintégration d'un neutron c'est la transformation d'un quark down de charge -1/3 en quark up de charge 2/3 est donc bien simpliste, ce n'est qu'un résumé "effectif". Si on regarde parmi tous les quarks et antiquarks qui ne sont pas de valence, on trouvera facilement la charge -1 (par exemple un quark down et un antiquark up, équivalent à un pion négatif) nécessaire pour faire un W- qui se désintégrera en électron + antineutrino.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
La différence que tu soulèves est celle de :Envoyé par hterrolle
- particules composites (comme un atome, un proton)
- particules élémentaires (électron, quarks,...)
Lors d'une interaction avec émission de particules, pour le premier cas, la particule pouvait très bien être présente dans l'objet composite (émission d'un électron par un atome).
Mais dans le cas particule élémentaire, les particules émises ne peuvent tout simplement pas préexister, elles sont créées.
(elles peuvent aussi être créées dans le premier cas : l'émission de photons par un atome par exemple).
Et comme la charge est une propriété d'une particule, le même raisonnement s'applique.
P.S. je n'ai jamais parlé de paire de Cooper, mais de deux boules qui fusionnent pour n'en former qu'une seule.
Dernière modification par Deedee81 ; 13/11/2018 à 10h36.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Dans une théorie quantique relativiste, il n'y a pas de définition intrinsèque des propriétés d'être "élémentaire" ou "composite" pour une particule (mais il y a une définition de particule: une représentation irréductible du groupe de Poincaré apparaissant dans le spectre discret de la représentation du groupe de Poincaré sur l'espace de Hilbert de la théorie). La distinction entre "élémentaire" et "composite" est une notion approchée qui dépend d'un petit paramètre, typiquement une petite constante de couplage.
Ainsi, il est "utile" de considérer l'atome d'hydrogène comme "composite" car la constante de couplage électron-proton (constante de structure fine) est petite (environ 1/137). Pour la même raison, il est "utile" de considérer l'électron comme "élémentaire". A très hautes énergies, il est utile de considérer un proton ou un neutron comme "composite" car l'interaction forte entre quarks devient petite (les quarks sont "asymptotiquement libres").
Mais si la constante de structure fine était de l'ordre de 1, l'atome d'hydrogène et l'électron seraient juste des particules "compliquée", sans description "élémentaire" ou "composite" utile, de la même façon qu'un proton ou un neutron à basse énergie est une particule "compliquée", sans description "élémentaire" ou "composite" utile.
Une D-brane n'est pas un état de vibration d'une corde. La description en termes de vibration de cordes n'est "utile" que si la constante de couplage des cordes est petite.
Il existe des exemples (théoriques) de théories quantiques des champs (et de théorie des cordes) dépendant de paramètres, et admettant différentes descriptions faiblement couplées dans différentes limites de l'espace des paramètres. Par exemple, il existe des analogues de l'électromagnétisme où on peut faire tendre l'analogue de la structure fine vers l'infini et alors l'analogue de l'atome d'hydrogène devient effectivement élémentaire et l'analogue de l'électron devient effectivement composite (et de même en théorie des cordes: une corde dans un description peut devenir une brane dans une autre description et vice-versa)(on parle souvent de "descriptions duales").
merci pour vos réponses. ça fait beaucoup d'infos
Mon post a été effacer lors de l'envoie, surement un bug.
pour la paire de cooper, c'est de moi
du coup je vais aller directement a la question.
Est ce qu'il faut considérer le noyau atomique comme une organisation géométrique fixe de neutron et de proton ou plutôt comme une organisation d'éléments élémentaire en perpétuelle réorganisation ?
Est ce que le noyau est composé d'un nombres défini d'élément élémentaire ou est il possible que deux noyau d'hélium par exemple puisse être composé d'un nombre d'éléments élémentaire différent.
Merci
bonjour,
Ma dernière question est sortie du sujet de se post pour une raison simple. Je tente la modélisation du noyau en 3D. Dans le modèle du noyau former de quark D et U. Il devient évident qu'il faut retrouver la charge de l'électron lors de la transmutation du neutron en proton. Si je me base sur le modèle basé uniquement sur neutron = UDD et proton UUD. Il faut donc retrouver ces charges autre part.
d'ailleurs Mach 3 a répondu a cette interrogation :
"Les quarks de valence sont, en gros, les quarks qui restent si on considère que tous les autres machins présent dans le hadron s'annihilent. Dire que la désintégration d'un neutron c'est la transformation d'un quark down de charge -1/3 en quark up de charge 2/3 est donc bien simpliste, ce n'est qu'un résumé "effectif". Si on regarde parmi tous les quarks et antiquarks qui ne sont pas de valence, on trouvera facilement la charge -1 (par exemple un quark down et un antiquark up, équivalent à un pion négatif) nécessaire pour faire un W- qui se désintégrera en électron + antineutrino."
ensuite mach3 dit :"
Deuxième point, on n'a jamais vu un quark down isolé avec sa charge de -1/3 (et d'ailleurs la théorie l'interdit)"
Se qui m'impose de considérer le modèle des neutron et proton autrement. Se que dit 0577, je résume, est que la représentation composite est utile mais dépends de l'énergie du système.
Perso se qui m'intéresse c'est plus le point de vue chimique et les liaisons atomiques. Du coup il me semble important d'avoir un point de départ, l'organisation des éléments élémentaires au seins du noyau. Comme la structure UUD et DDU est un raccourci utile qui ne permet pas de modéliser la charge lors de la transformation du quark D.
J'ai donc posé la question concernant la structure du noyau. Cela me semble la première chose a faire puisque dans le modèle UUD et UDD il manque de l'information. Et surtout cela va me permettre de pouvoir évalué si j'ai la capacité de pouvoir modéliser.
La question du précédent post peut sembler naïve. Mais je trouve que pour modéliser elle est essentiel.
Voilà
Quel rapport entre les liaisons chimiques/atomiques et la structure interne du noyau ? Et encore plus avec la structure interne des nucléons ?Perso se qui m'intéresse c'est plus le point de vue chimique et les liaisons atomiques. Du coup il me semble important d'avoir un point de départ, l'organisation des éléments élémentaires au seins du noyau. Comme la structure UUD et DDU est un raccourci utile qui ne permet pas de modéliser la charge lors de la transformation du quark D.
Je crois qu'il y a une réelle confusion entre noyau et nucléon. Le noyau est formé de nucléons (protons et neutrons), les nucléons sont formés de partons (quarks, antiquarks et gluons).J'ai donc posé la question concernant la structure du noyau. Cela me semble la première chose a faire puisque dans le modèle UUD et UDD il manque de l'information. Et surtout cela va me permettre de pouvoir évalué si j'ai la capacité de pouvoir modéliser.
Pour ce qui est de la modélisation de la structure du noyau, il faut te rendre compte de la vasteté du sujet et de la richesse de la phénoménologie. Le noyau est un système complexe, soumis aux effets de la mécanique quantique, ainsi qu'à ceux de la relativité restreinte (même si dans certains cas des approches non-relativistes peuvent être satisfaisantes). De plus, dès que tu veux décrire un noyau comportant plus de deux nucléons, les problèmes de calculs liés à l'interaction à trois corps (ou plus) apparaissent ; il faut alors des méthodes de calcul numérique qui deviennent vite coûteuses, ou utiliser des modèles de champ moyen (où l'interaction d'un nucléon avec tous ses pairs est approximée par un champ). Et je passe sur bien bien des détails, notamment l'influence de la structure interne des nucléons sur leur interactions dans le noyau par exemple, des différences proton-neutron, du clustering, effets de couche, l'importance du spin...
Bien sûr même un modèle avec beaucoup d'approximations et de simplifications peut nous apprendre beaucoup de choses. Il faut avancer progressivement, en commençant par le plus simple. Mais même si tu te limites au cas le plus simple, il faut quand même comprendre un minimum comment l'interaction nucléaire fonctionne, et comment déterminer les équations de la dynamique à partir du potentiel d'interaction. Je t'invite à lire la page wikipédia "Nuclear force" (celle en français est malheureusement assez pauvre) pour dégrossir un peu le sujet dans un premier temps.
re,
Pourquoi j'ai posé la question sur la structure du noyau.
Si je veux modéliser l'atome d'hydrogène en me basant sur la modèle UUD du proton. Mon proton va ressemblé a un cigare avec les 2 quarks U au extrémité et le quark D au centre. Si l'électron de l'hydrogène tourne autour du noyau son orbitale va contourner les champs de force. Et devrait être plus proche des extrémité positive(quark U) et plus éloigné du centre négatif.
Se qui implique que pour chaque type de noyau. Sa configuration sera différente. Ces charges seront répartis différemment. Et son nuage d'électron devra s'adapter a la configuration des charges répartie dans le noyau.
Et le problème c'est la répartition des charges a l'extérieur du noyau. On aurait donc deux charge +2/3 a chaque extrémité du proton. La relation entre l'électron est la proton n'est donc plus de -1 contre +1. Mais de -1 contre +2/3 dans chaque hémisphère de l'atome. Et d'une charge inférieur a +2/3 a l'équateur. Un ovale de Cassini en quelque sorte.
Si je devais prendre en compte toutes les particules chargé présentent a l'intérieur du proton. Il y en a surement beaucoup plus que la somme des charges des 3 quarks. Et c'est cela qui m'intéresse.
Les électrons dans les atomes n'ont pas les énergies nécessaires pour aller sonder la structure interne des protons et des neutrons.
Pour n'importe quel électron, un proton est une charge ponctuelle +1.
Lorsqu'il s'agit de modéliser l'hydrogène on peut se contenter de se point de vue. Mais a partir du moment ou il y a plusieurs proton il faut bien arranger les protons et neutron entre eux. Et pour se faire prendre en compte leur quarks. De plus lorsque l'on regarde la probabilité de trouver un électron autour d'un neutron on s'aperçoit vite que sont rayon de présence varie. Il y a donc bien un petit détail qui lui permet de varier. Et se détail et surement électrique. C'est a dire le potentiel de charge entre l'électron et le noyau a un endroit donné autour du noyau.
comment expliquer que certain électrons soient plus proche du noyau que d'autre si il perçoivent tous la même charge ponctuelle. La configuration électronique d'un atome doit dépendre de l'organisation des nucléons de l'atome. Un proton loger a l'intérieur du noyau n'aura surement pas la même influence sur un électron qu'un proton loger a la périphérie de l'atome.
D'un point de vue mathématique c'est beau de dire que "Pour n'importe quel électron, un proton est une charge ponctuelle +1". Mais lorsque l'on tente de modéliser il faut être un peut plus précis avec la topologie interne du noyau.
La configuration électronique est prédite correctement en considérant un noyau ponctuel (la principale difficulté étant de gérer plusieurs électrons à la fois, et non de se préoccuper de la structure interne du noyau).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Mais cette configuration électronique prédite correctement ne permet pas d'expliquer les énergies d'ionisations. Les électron étaient bien situé sur unes même orbitales devraient avoir les mêmes énergies d'ionisations. Se qui n'est pas le cas.
ben si, c'est connu tout ça. Seule la charge du noyau compte. Renseignez-vous. Déjà sur les hydrogénoïdes (cas analytique), plus la charge du noyau est grande plus l'énergie d'ionisation de l'hydrogénoïde est grande.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Les probabilités électroniques, que vous mentionnez, sont obtenues en considérant le proton comme une charge +1. De même, n'importe quel noyau est considéré comme une charge +Z, sans structure.
Encore une fois, l'argument énergétique est sans appel (c'est plusieurs ordre de grandeur).
Salut,
La prise en compte de la taille du noyau (et encore plus de sa structure), ça ne permet que de corriger la Xième décimale dans le calcul des niveaux d'énergie des électrons.
Même dans le cas des noyaux monstrueux comme ceux de l'uranium ou autre, le noyau reste archi mini ultra rikiki par rapport à la taille de l'atome (en fait la taille de son cortège électronique).
Ou alors quand on veut mesurer la taille du proton et surtout en évitant le muonNon, je rigole là
A contrario, dans l'étude de la physique du noyau, on peut généralement ignorer les électrons de l'atome (énergie très faible vs celle du noyau, grande distance). Sauf dans l'étude des captures électroniques (transmutation beta inverse, avec remaniement du cortège électronique et émission "radioactive" de rayonnement X).
A noter aussi que l'électron est une particule idéale pour sonder le noyau sans trop le perturber (car il est léger et chargé électriquement). Mais il s'agit d'électrons envoyé sur le noyau avec des énergies de quelques centaines MeV, on est dans un tout autre monde que ces braves électrons autour de l'atome qui se contentent de quelques dizaines d'eV.
Pour répondre à cette question, il ne faut pas oublier le principe d'exclusion. Deux électrons ne peuvent pas être exactement dans le même état quantique. Donc, deux électrons peuvent se mettre dans l'état d'énergie le plus bas (deux états de spin) et les suivants ne peuvent qu'occuper des états d'énergie plus grande. Ca correspond aussi à des orbitales plus grandes et des électrons en moyenne plus loin du noyau. Et tout ça n'a absolument rien à voir avec la structure du noyau.
Dernière modification par Deedee81 ; 28/11/2018 à 07h03.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Si justement il y a une relation entre le noyau et son cortège d'électron.
il devient évident, en tous cas pour moi lorsque je prends en compte le volume molaire des atomes. la différence de volume entre le lithium et le berylium par exemple ou le lithium et l'uranium est assez explicite.
Entre lithium et béryllium, 1 proton de différence en peut diviser le volume molaire du béryllium par 2.66. Et concernant le lithium et l'uranium avec 89 proton de plus pour le second le volume molaire et presque identique. Si je me base uniquement sur le rapport des volume sans m'occuper pour le moment de la répulsion entre atome ni la taille du noyau, très rikiki
C'est juste la charge du noyau qui compte, ça suffit pour expliquer tout ça, c'est bien connu. On vous l'a déjà dit. Vous commencez à être lourd. Ca sent la fin du fil.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Je continue puisqu'il me semble ne pas avoir été compris.
Li Be B C N O F Ne
cm3/mole 13 4,88 4,62 3,42 13,65 8 18,05 13,97
Structure c c h h h h c m c f c
couche L 2S L 2S L 2P L 2P L 2P L 2P L 2P L 2P
Comme on peut le remarquer le volume molaire de la couche L est complétement disparate. Si c'est juste la charge du noyau qui compte. La charge du noyau augmentant le volume molaire devrait lui diminué puisque les électrons sont sur une même couche, surtout pour la couche L 2P. Hors se n'est pas le cas.
De plus si on regarde la structure cristalline, l'organisation des éléments de même famille entre eux, diffère aussi. Il me semble donc logique de considéré que ces différences ne puisse pas uniquement provenir de l'organisation des électrons dans l'espace environnant le noyau. On pourrait donc en déduire, peut être a tord, que la structure électronique des éléments puisse aussi être déterminé en fonction d'autres interaction électrique et entre autre celle du noyau dont le volume augment en ( 4*PI()*(proton+neutrons)^3 ) / 3.
Certes cela peut paraitre naïf d'impliquer la structure du noyau pour expliquer la structure de la couche électronique des éléments. Vue la distance qui les séparent. Le système noyau/électron est peut une forme de supraconduction électrique en analogie avec la supraconduction permettant a un aimant de se tenir en lévitation.
Dans la cas de la supraconduction, le supraconducteur et bien le noyau, élément centrale du phénomène. Il est possible de modéliser le noyau de l'atome afin qu'il puisse lui aussi avoir cette capacité répulsive vis a vis de l'électron. Mais uniquement si ont augmentent considérablement la quantité de charges présentent dans le noyau. Est c'est l'origine même de se cette discussion. D'ou viens la charge de l'électron dans la désintégration Beta- est combien d'unité de charge sont présentent dans le noyau.
Je lance pas cette discussion pour être lourd. Mais uniquement pour tenter d'ouvrir la discussion pour tout ceux qui sont et seront aussi confronté a la modélisation 3D de la structure atomique. En fait on s'en sort pas du tout avec "La configuration électronique est prédite correctement en considérant un noyau ponctuel (la principale difficulté étant de gérer plusieurs électrons à la fois, et non de se préoccuper de la structure interne du noyau)."
J'espère n'avoir froissé personnes en tentant d'expliquer a quoi la modélisations 3D est confrontés. On manques cruellement d'informations et le modèle UUD et UDD ne me semble pas suffisant. Et je ne pense pas être le seul de cet avis.
En tout cas merci pour m'avoir autorisé a pouvoir m'exprimer.
Bonjour,
Non, sans rire
Froissé non, mais à travers de nombreux signalements reçus je peux te dire que l'irritation commence à monter.
Je suis même surpris de trouver cette discussion encore ouverte.
Tout ton message s'apparente en effet a une "théorie personnelle". Rien ne t'empêche d'en discuter mais pas sur Futura, il y a des centaines de forums sur le net dont des dizaines en français qui parlent peu ou prou de physique. Je suis sûr que tu y trouveras ton bonheur.
Mais à la vue de ta phrase :
"En fait on s'en sort pas du tout avec "La configuration électronique est prédite correctement en considérant un noyau ponctuel"
qui est sans doute une des pires perles que j'aie jamais lu sur le sujet, je ne peux que te conseiller, avant d'aller en discuter ailleurs, d'ouvrir un cours de mécanique quantique et d'étudier. Ca ne peut qu'être profitable (et pas seulement pour que tu comprennes à quel point tu es à côté de la plaque, la physique c'est passionnant à étudier, aucune excuse si tu ne fais pas l'effort).
Par conséquent je ferme ce fil. Il n'est est que temps.
Je rajouterai ci-dessous une explication très courte sur un seul point qui te sert d'ailleurs de point de départ (mais quand on rate la première marche, on dégringole tout l'escalier et on se casse la gu...).
Merci, s'il te plait, de ne pas de bloquer comme ça sur certains points biens connus en physique, n'oublie pas la charte, et lorsque ça arrive : arrête tout discussion (puisque ça ne sert à rien) et étudie.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Double erreur.
Déjà ça, c'est faux. Tu as remplissage de la couche K, puis de la couche L, de manière très régulière.... ce n'est que plus loin dans la zone de transition qu'il y a quelques "hésitations" dans le remplissage des couches car il y a des niveaux d'énergie très proche et un seul électron ajouté peut (suite aux interactions entre électrons) modifier légèrement la structure. On retrouve ça plus loin dans les actinides et les lanthanides.
A lire : https://fr.wikipedia.org/wiki/Couche_%C3%A9lectronique
Archi faux.
Deux phénomènes antagonistes se produisent lors du remplissage des couches :
d'une part il y a de plus en plus d'électrons, donc remplissage de couches de plus en plus éloignées du centre : l'atome grossi.
d'autre part la charge centrale augmente, ce qui attire les électrons et resserre les orbitales : l'atome diminue.
Grosso modo, la taille des atomes ne varie donc pas de manière si importante que ça.
De plus, l'occupation des atomes dans un cristal dépend fortement de la structure cristalline et donc du remplissage des couches externes ce qui varie fortement d'un atome à l'autre dans le tableau, provoquant des variations bizarroïdes (à première vue) du volume molaire.
Rappelons que les substances les plus dense (voir l'osmium) ne sont pas du tout ceux à la fin du tableau périodique ni ceux du début !
Le reste ne mérite même pas de commentaire tellement c'est faux. Tu avais dit "naïf", bon sang, tu n'imagines même pas à quel point !
Je rappelle aussi que Bohr, très tôt, a étudié la structure du tableau périodique en utilisant la jeune théorie quantique. Je ne parle pas du "modèle de Bohr" quasi mort né, mais bien de la théorie quantique de Heisenberg, Schrödinger, Dirac, Pauli,.... Il a pu ainsi expliquer la totalité des propriétés du tableau périodique : tailles, volumes molaires, propriétés chimiques et physiques des substances. Son travail fut considérable. Et il n'a utilisé que la structure électronique déduire de la MQ. La structure du noyau était d'ailleurs très mal comprise (à l'époque on commençait seulement à découvrir le neutron, les propriétés nucléaires, et c'est qu'après la guerre que l'on a commencé à comprendre la structure du noyau avec le modèle de la goute liquide puis du modèle en couche etc... Bohr et sa bande de joyeux copain ont tout simplement fait comme si la charge centrale était ponctuelle, en ignorant volontairement un bouzin dont il ne connaissaient que dalle. Et ça a super bien marché.
Rappelons aussi que c'est Feynman qui lui-même disait, en paraphrasant, qu'on avait de la chance que les niveaux d'énergie dans le noyau, dans l'atome et dans un gaz soient si différentes. On pouvait ainsi ignorer la structure de l'atome en physique statistique et la structure du noyau en physique atomique et chimie.
Et agir comme si Bohr et Feynman avaient dit des bêtises, ce n'est plus de naïveté, c'est de l'arrogance qui même involontaire ne peut que provoquer irritation.... et modération !
Dernière modification par Deedee81 ; 05/12/2018 à 06h54.
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