Hello,Envoyé par Deedee81
Et concernant le boson de higgs, sur la fiche Wikipedia il n'est mis en rapport avec aucune interaction (dans le schéma de droite) : https://fr.wikipedia.org/wiki/Partic...%C3%A9mentaire
Mais le champs de Higgs est dit électrofaible ? Ça sous-entends que le boson Higgs est en relation dans l'interaction électromagnétique et faible ? Ou alors il gère une autre interaction qu'on n'a pas encore comprise ?
Dernière modification par manu225 ; 17/03/2020 à 12h49.
“La réalité n'est qu'une illusion, bien que très tenace.”
C'est lié mais c'est "un rien" plus compliqué (des guillemets car en fait derrière il y a énormément de choses parfois très ardues).
Tout d'abord les particules liées aux interactions sont dites bosons de jauge.
Ce sont le photon pour l'interaction électromagnétique, le gluon pour l'interaction forte, et les bosons intermédiaires W/Z pour l'interaction faible.
Il se fait que les deux premiers sont sans masse mais les deux derniers très massifs.
Notons que les équations sont obtenues en partant d'équations sans les bosons de jauge, mais manifestant certaines symétries globales (U(1) pour l'électromagnétisme). En rendant la symétrie locale (logique vu la relativité), cela fait apparaitre une particule dans les équations (par exemple le photon, magie, il apparait sans avoir été introduit à la main). Mais ces particules sont toujours sans masse.
Or on montre que simplement ajouter un terme de masse pour les bosons de jauge aux équations donne une théorie non renormalisable (il faut pour faire disparaitre les infinis = termes divergents, faire intervenir une infinité de paramètres à mesurer).
En ajoutant un champ scalaire : le Higgs, les théoriciens, Brout/Englert/Higgs ont montré qu'il y avait un mécanisme spontané de brisure de symétrie pour l'interaction électro-faible, conduisant à une masse pour les bosons W/Z (le photon restant sans masse grâce à une symétrie U(1) résiduelle). La symétrie SU(3) de l'interaction forte n'est pas une symétrie brisée. Et la théorie reste renormalisable (nombre finis de paramètres libres, deux pour l'électromagnétisme qu'on prend souvent comme la masse et la charge électrique de l'électron, cela suffit pour faire disparaitre tous les "infinis").
Ensuite, on a compris que ce mécanisme pouvait s'étendre de manière élégante à toutes les masses : donc y compris celle des électrons, des quarks, etc....
Dernière modification par Deedee81 ; 17/03/2020 à 13h27.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je suis pas sur d'avoir tout saisi mais c'est pas grave
Juste pour savoir : les symétries dont tu parles sont-elles à l'origine de la théorie de la supersymétrie où se je me trompe pas on aurait une symétrie parfaite fermions/bosons ?
“La réalité n'est qu'une illusion, bien que très tenace.”
Salut,
C'est vrai que c'est vaste (et pas simple !). C'est comme lever les yeux pour regarder le sommet d'une colline et constater qu'on regarder l'Himalaya
Je vais donner quelques précisions supplémentaires.
Il existe plusieurs sortes de symétries.
- Tu as tout d'abord les symétries géométriques : telle que les translations dans l'espace et le temps, les rotations
- Et les symétries internes, liées à la variation de paramètres géométriques. Par exemple, la symétrie U(1) de l'électromagnétisme (et l'électron) vient de l'invariance de la théorie à un changement global de la phase des ondes. Symétrie simple, c'est celle du cercle
On parle aussi souvent d'invariance/symétrie de jauge. C'est lié. Ca existe même en relativité générale (où il y a même un lien avec le spin).
Ce terme vient de l'électromagnétisme où on définit le potentiel électromagnétique (potentiels scalaire et vecteur) mais qui a une redondance qu'on élimine en "fixant la jauge" (jauge de Coulomb pour les charges statiques, jauge axiale, jauge de Lorentz relativiste, etc.... etc...)
Ensuite on peut classer les symétries en :
- symétries discrètes : avec un nombre fini de transformations, comme la symétrie "miroir" ou la symétrie P (parité), T (renversement du temps), et C (conjugaison de charge, C(charge électrique +) = (charge électrique -) ).
La symétrie C est liée à l'antimatière et il y a le fameux théorème CPT (démonstration que la physique quantique relativiste est invariante sous CPT qui => antiparticule a même masse et spin que particule, juste l'inversion des charges.... et du spin, ce qui est important pour une particule "chirale" comme le neutrino qui n'existe que sous un seul état de spin... enfin, plus exactement un seul état d'hélicité qui décrit un mouvement en forme de tirebouchon)
- symétries continues : comme les translations dans l'espace, d'une distance r quelconque
Elles sont liées au théorème de Noether qui dit qu'à chaque (paramètre de) symétrie continue correspond une quantité conservée. Ainsi :
symétrie aux translations l'espace = conservation de la quantité de mouvement
symétrie aux translations dans le temps = conservation de l'énergie
symétrie aux rotations = conservation du moment angulaire
symétrie par changement global de phase = conservation de la charge électrique
Etc....
Notons que la théorie mathématique reine pour les symétries est la théorie des groupes.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_des_groupes
Tu peux lire ça sans crainte : à la base, dans ses concepts, définitions,... la théorie est simple. C'est après que cela se complique (classement des groupes, algèbres, représentations, etc... etc...)
C'est de là que viennent les expressions que j'ai utilisé U(1), SU(3)... qui sont des "groupes de Lie" associés aux symétries continues dont je parlais (U(1) symétrie de phase, SU(3) symétrie de couleur, SU(2) = interaction faible, P(4) = groupe de Poincaré de la relativité)
Le groupe de Poincaré regroupe toutes les transformations géométriques (relativistes)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Groupe...ansformations)
Les différents spins des particules (0, 1/2, 1, ...) sont en fait les représentations du groupe de rotation (ou plutôt de son algèbre), le 0 correspondant aux objets invariants sous les rotations, le 1 aux objets qui se comportent comme des vecteurs (champ électrique, toupie,...) et le 1/2 n'existe qu'au niveau des particules (électron).
Et on montre qu'on peut étendre ce groupe pour former un groupe contenant une symétrie supplémentaire :
la supersymétrie qui fait la symétrie entre les spins entiers et demi-entiers.
La supersymétrie est extrêmement séduisante car :
- On montre que les seules symétries possibles (sans avoir d'inconsistances = des contradictions) sont : les groupes discrets, les groupes géométriques, les symétries internes et.... la symétrie. Si elles sont toutes implémentées dans la nature, pourquoi pas la dernière ?
- Elle règle de nombreux problèmes techniques liés à la renormalisation et aux mécanismes de grande unification (problème de hiérarchie)
- la supersymétrie doit être une symétrie spontanément brisée car on n'observe pas les superpartenaires (par exemple l'électron de spin 1/2 => l'existence d'une particule totalement identique de spin 1, qu'on n'a jamais vu ! Donc cette particule doit être extrêmement massive.... si elle existe, bien sûr).
Or on montre que le superpartenaire le plus léger doit être stable => un candidat pour la matière noire
Le modèle le plus simple s'appelle SUSY : mais il a été réfuté par le LHC (on aurait dû voir les superpartenaires).
Mais il existe d'autres modèles possibles et probablement plus intéressant d'ailleurs, comme SUGRA conduisant à une supergravité (certains pensent même que la théorie est super-renormalisable, mais à ma connaissance ce n'est pas prouvé). C'est là que l'ingrédient (lien RG <-> spin entre en jeu, lien qu'on retrouve aussi dans la gravité quantique à boucles)
Et bien sûr la supersymétrie reste un ingrédient important de la théorie des cordes (sans ça il n'est pas évident d'avoir des cordes fermioniques, bien qu'on puisse toujours en introduire "à la main", et de plus cela améliore l'anomalie conforme donnant le "bon nombre" de dimensions de la théorie et enfin fait disparaitre le méchant tachyon de la théorie des cordes bosoniques).
Quand on parle le langage de la physique (les maths), celle-ci devient extraordinaire. Comme pouvoir parler poésie en Mandarin avec une réincarnation de Confucius
Dernière modification par Deedee81 ; 18/03/2020 à 07h09.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
La discussion a dérivé de son sujet originel, et est maintenue dans cette dérive. Tous les messages relatifs au boson de Higgs devraient être déplacés dans un autre fil.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Bien vu, j'étais distrait et ça m'avait échappé.
J'ai déplacé.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Hello,Salut,
C'est vrai que c'est vaste (et pas simple !). C'est comme lever les yeux pour regarder le sommet d'une colline et constater qu'on regarder l'Himalaya
Je vais donner quelques précisions supplémentaires.
Il existe plusieurs sortes de symétries.
- Tu as tout d'abord les symétries géométriques : telle que les translations dans l'espace et le temps, les rotations
- Et les symétries internes, liées à la variation de paramètres géométriques. Par exemple, la symétrie U(1) de l'électromagnétisme (et l'électron) vient de l'invariance de la théorie à un changement global de la phase des ondes. Symétrie simple, c'est celle du cercle
On parle aussi souvent d'invariance/symétrie de jauge. C'est lié. Ca existe même en relativité générale (où il y a même un lien avec le spin).
Ce terme vient de l'électromagnétisme où on définit le potentiel électromagnétique (potentiels scalaire et vecteur) mais qui a une redondance qu'on élimine en "fixant la jauge" (jauge de Coulomb pour les charges statiques, jauge axiale, jauge de Lorentz relativiste, etc.... etc...)
Ok merci pour toutes ces infos
“La réalité n'est qu'une illusion, bien que très tenace.”
