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Dimka
Grand Maître

Question de physique, relation masse-énergie

par Dimka le Sam 16 Sep 2017 - 19:22
Bonjour,
Je suis en train de tenter une reconversion en PACES et je suis une quiche en physique. Jusqu'à présent, ça va et je me débrouille pas trop mal pour m'accrocher… mais là, j'ai un cours sur lequel je sèche totalement :
http://pix.tdct.org/upload/original/1505582200.jpg

Dans la colonne matérialisation, j'ai compris le premier truc (ce qui est entouré au crayon de bois), le photon qui se convertit en électron/positon, puisqu'en cherchant sur internet "matérialisation", on tombe sur des explications de ce phénomènepar contre, je ne pige pas du tout le dessin en dessous, l'histoire du boson w-, de l'antineutrino et de l'électron. Ça correspond à quoi ? Suspect

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Niht
Fidèle du forum

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Niht le Sam 16 Sep 2017 - 19:33
Le boson W- se désintègre en électron et anti-neutrino électronique. Par contre, le boson W- n'est pas de masse nulle...
Je ne vois pas trop ce que cela vient faire dans un phénomène de matérialisation.
frdm
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par frdm le Sam 16 Sep 2017 - 20:21
Ce machin est incompréhensible et faux, à jeter à la poubelle illico presto. Pour commencer, les bosons W+/- et Z0 vecteurs de l'interaction faible n'ont pas une masse nulle (environ 80GeV/c^2 pour le W).
Ensuite, absolument rien n'est expliqué. Pour faire rapide, toutes les interactions (sauf peut être la gravité), sont réalisées par l'échange de particules de type boson : les photons (la lumière) pour l'électrodynamique, les bosons W+/- et Z0 pour l'interaction faible, et les gluons pour l'interaction forte. Ces bosons , contrairement aux particules de "matière" (les fermions) peuvent être plusieurs au même endroit et dans le même état.  Quand un électron rencontre un positron (ce sont deux fermions), une des possibilités est qu'ils se transforment en deux photons : on passe ainsi de deux particules de matière à deux particules qui ne sont pas "matérielles" (bosons), d'où le mot anihilation qui est employé
dans ton poly.


Dernière édition par frdm le Sam 16 Sep 2017 - 20:55, édité 2 fois
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Ilona
Niveau 9

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Ilona le Sam 16 Sep 2017 - 20:43
De plus, le neutrino électronique a une masse (faible certes) puisqu'il oscille en neutrino muonique et neutrino tauique.
Donc l'antineutrino électronique aura lui aussi une masse contrairement à ce qu'indique le document
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Will.T
Prophète

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Will.T le Sam 16 Sep 2017 - 20:44
@Ilona a écrit:De plus, le neutrino électronique a une masse (faible certes) puisqu'il oscille en neutrino muonique et neutrino tauique.
Donc l'antineutrino électronique aura lui aussi une masse contrairement à ce qu'indique le document
Qq chose me dit que ce n'est pas dans le bon topic... 😛
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Ilona
Niveau 9

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Ilona le Sam 16 Sep 2017 - 20:48
J'ai reposté, au début, j'avais fait une erreur Razz
Là, je crois que c'est bon.
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Dimka
Grand Maître

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Dimka le Dim 17 Sep 2017 - 1:53
Super, merci pour toutes les explications, c'est carrément plus clair !
@Niht a écrit:Le boson W- se désintègre en électron et anti-neutrino électronique.
Bon, je vais retenir ça, je suppose que c'est ce que veut dire le dessin.

@frdm a écrit:à jeter à la poubelle illico presto
Uh… Oui mais non, en fait. Razz

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fullmetalchemist
Niveau 6

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par fullmetalchemist le Dim 17 Sep 2017 - 11:20
@frdm a écrit:Ensuite, absolument rien n'est expliqué. Pour faire rapide, toutes les interactions (sauf peut être la gravité), sont réalisées par l'échange de particules de type boson : les photons (la lumière) pour l'électrodynamique, les bosons W+/- et Z0 pour l'interaction faible, et les gluons pour l'interaction forte.

J'ai un poly qui cite parmi ces bosons de jauge, le graviton (de spin égal à 2) pour la gravitation. Son existence n'est pas encore prouvée? Et le boson de Higgs (spin nul) dans tout ça? C'est le boson du champ de Higgs. J'ai un peu de mal à comprendre ce qu'il fait là vu qu'on dit qu'il n'existe que quatre interactions fondamentales (gravitation, électromagnétisme, faible et forte)... Je crois savoir que c'est grâce à ce boson que les particules (lesquelles d'ailleurs?) ont une masse mais bon, je trouve ça un peu flou...

Sinon, je confirme, le poly mis dans le premier post est moche!
frdm
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par frdm le Dim 17 Sep 2017 - 11:42
On a bien détecté des ondes gravitationnelles, mais il n'y a pas encore de théorie quantique de la gravitation satisfaisante. Le graviton est conjecturé mais pas observé, et effectivement, s'il existait, il aurait un spin 2 et une masse nulle.
Le problème du modèle standard, outre le fait qu'il contient une pléthore de particules fondamentales (https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_standard_(physique_des_particules)#/media/File:Standard_Model_of_Elementary_Particles-fr.svg) ,  est qu' il décrit des bosons W+/- et Z0 sans masse. Le mécanisme de brisure spontanée de symétrie (de Higgs) a en effet été imaginé pour expliquer leur caractère massif (https://home.cern/fr/topics/higgs-boson/origins-brout-englert-higgs-mechanism). J'espère que c'est un début de réponse à ta question.

ps : j'ai posté des liens mais ils n'apparaissent pas comme tels dans mon message, quelqu'un pourrait-il m'aider ?


Dernière édition par frdm le Dim 17 Sep 2017 - 11:56, édité 3 fois
frdm
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par frdm le Dim 17 Sep 2017 - 11:53
@Dimka a écrit:Super, merci pour toutes les explications, c'est carrément plus clair !
@Niht a écrit:Le boson W- se désintègre en électron et anti-neutrino électronique.
Bon, je vais retenir ça, je suppose que c'est ce que veut dire le dessin.

@frdm a écrit:à jeter à la poubelle illico presto
Uh… Oui mais non, en fait. Razz

Tu fais comme tu veux, mais il le mériterait vraiment Very Happy . Une erreur supplémentaire énorme que je n'avais pas vue en première lecture : jamais un photon ne pourrait se transformer en paire électron positron, cela violerait une des lois les plus importantes de la physique, la conservation de la masse (au sens relativiste, c.a.d la norme du 4-vecteur impulsion-énergie) : celle du photon est nulle alors que celle de la paire ne peut pas l'être (tu conçois bien qu'un système de deux particules massives ne peut pas être de masse nulle). S'il y a autant d'erreurs dans une seule page, je n'ose pas imaginer la monstrusoité qu'est ce poly !
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Dimka
Grand Maître

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Dimka le Dim 17 Sep 2017 - 12:12
Ben, pourtant c'est aussi ce qu'ils disent là : https://www.universalis.fr/encyclopedie/materialisation-physique/
(C'est ce que j'ai trouvé en cherchant "matérialisation"…)

PS : pour le lien je pense que c'est à cause des parenthèses directement collées, du coup le forum ne le détecte pas)

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frdm
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par frdm le Dim 17 Sep 2017 - 12:43
@Dimka a écrit:Ben, pourtant c'est aussi ce qu'ils disent là : https://www.universalis.fr/encyclopedie/materialisation-physique/
(C'est ce que j'ai trouvé en cherchant "matérialisation"…)

PS : pour le lien je pense que c'est à cause des parenthèses directement collées, du coup le forum ne le détecte pas)

Le diable est dans les détails : il s'agit d'un photon au voisinage d'un noyau, donc il interagit avec les charges du noyau et là, c'est possible. Voici un diagramme (de Feynman) qui montre un processus possible:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Electron-Positron_nuclear_Pair_production_Feynman_Diagram.gif/220px-Electron-Positron_nuclear_Pair_production_Feynman_Diagram.gif .     Il est d'ailleurs bien précisé dans l'article que tu cites qu'un photon isolé ne saurait se désintégrer en paire particule-antiparticule pour la raison que je t'ai donnée ( " Le phénomène ne peut avoir lieu dans le vide, où serait impossible la conservation du quadrivecteur énergie-impulsion du photon initial").

ps: je ne suis pas doué, mes liens n'apparaissent toujours pas comme tels.
frdm
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par frdm le Dim 17 Sep 2017 - 13:06
Une autre horreur dans cette page : Z est le nombre de charge, qui est un entier, et il est ici assimilé à la charge électrique. C'est pour le moins une convention bizarre. Si on exclut les quarks, toutes les charges existantes sont des multiples de la charge dite élémentaire (la valeur absolue de celle de l'électron, notée e et qui vaut environ 1,6x10^-19C), ainsi, pour un proton Z=1, pour un noyau de carbone Z=6 (il a donc une charge +6e. Donc, toute charge s'exprime comme q=Ze avec Z entier.
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Dimka
Grand Maître

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Dimka le Dim 17 Sep 2017 - 13:59
Bon, après c'est possible qu'il ait donné à l'oral des détails que j'aurais zappés (c'est vraiment un cours où j'ai été complètement largué), la proximité du noyau, par exemple (je l'avais notée dans ma fiche que j'avais faite en lisant universalis).

(C'est bien le soucis avec ce cours, il n'y a que des dessins et des formules, mais aucune explication… )

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Bouboule
Esprit éclairé

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Bouboule le Dim 17 Sep 2017 - 14:17
@frdm a écrit:Ce machin est incompréhensible et faux, à jeter à la poubelle illico presto.

@Dimka a écrit:
@frdm a écrit:à jeter à la poubelle illico presto
Uh… Oui mais non, en fait. Razz

Bienvenu en PACES, ce qui compte n'est pas d'avoir raison mais d'être d'accord avec le prof, afin de cocher la bonne case ;-)
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Dame Jouanne
Habitué du forum

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Dame Jouanne le Dim 17 Sep 2017 - 16:18
Je viens de découvrir le doc : c'est quoi ce TRUC ???? (la valeur de Z, les masses nulles à gogo, l'étrange "matérialisation" du photon, et j'en passe sûrement) heu affraid
Heureusement qu'il y a marqué : "ces phénomènes seront revus lors du cours sur la radioactivité" Ah oui, il y a bien des choses à revoir!!!
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Kirth
Niveau 8

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Kirth le Dim 17 Sep 2017 - 16:27
Tu nous montreras le cours sur la radioactivité hein ? S'il te plaît !!!
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Slinky
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Slinky le Dim 17 Sep 2017 - 19:23
En PACES, même si c'est faux il faut apprendre ce que dit le prof car lui seul a raison. Bon courage ! Smile
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fullmetalchemist
Niveau 6

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par fullmetalchemist le Dim 17 Sep 2017 - 19:34
@frdm a écrit:On a bien détecté des ondes gravitationnelles, mais il n'y a pas encore de théorie quantique de la gravitation satisfaisante. Le graviton est conjecturé mais pas observé, et effectivement, s'il existait, il aurait un spin 2 et une masse nulle.
Le problème du modèle standard, outre le fait qu'il contient une pléthore de particules fondamentales (https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_standard_(physique_des_particules)#/media/File:Standard_Model_of_Elementary_Particles-fr.svg) ,  est qu' il décrit des bosons W+/- et Z0 sans masse. Le mécanisme de brisure spontanée de symétrie (de Higgs) a en effet été imaginé pour expliquer leur caractère massif (https://home.cern/fr/topics/higgs-boson/origins-brout-englert-higgs-mechanism). J'espère que c'est un début de réponse à ta question.

OK mais l'interaction avec le champ de Higgs correspond à une des quatre interactions fondamentales? Ou est-ce une cinquième? Ou est-ce que ça dérive d'une des quatre?...
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MesonMixing
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par MesonMixing le Dim 17 Sep 2017 - 19:47
@fullmetalchemist a écrit:

OK mais l'interaction avec le champ de Higgs correspond à une des quatre interactions fondamentales? Ou est-ce une cinquième? Ou est-ce que ça dérive d'une des quatre?...

Rien de tout cela.
Les 4 interactions fondamentales correspondent chacune à des forces "classiques" que l'on observe au niveau macroscopique :
- interaction électromagnétique pour l'électromagnétisme
- interaction faible pour la radioactivité
- interaction forte pour la force nucléaire
- interaction gravitationnelle pour la gravitation
Le champs de Higgs ne correspond qui explique la brisure de symétrie entre les bosons non massifs (photons, gluons et "graviton") et les bosons massifs (W+, W- et Z0).
Il n'explique d'ailleurs pas pourquoi certains bosons ont des masses et pas d'autres et la valeur de ces masses.
frdm
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par frdm le Dim 17 Sep 2017 - 20:39
@fullmetalchemist a écrit:
@frdm a écrit:On a bien détecté des ondes gravitationnelles, mais il n'y a pas encore de théorie quantique de la gravitation satisfaisante. Le graviton est conjecturé mais pas observé, et effectivement, s'il existait, il aurait un spin 2 et une masse nulle.
Le problème du modèle standard, outre le fait qu'il contient une pléthore de particules fondamentales (https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_standard_(physique_des_particules)#/media/File:Standard_Model_of_Elementary_Particles-fr.svg) ,  est qu' il décrit des bosons W+/- et Z0 sans masse. Le mécanisme de brisure spontanée de symétrie (de Higgs) a en effet été imaginé pour expliquer leur caractère massif (https://home.cern/fr/topics/higgs-boson/origins-brout-englert-higgs-mechanism). J'espère que c'est un début de réponse à ta question.

OK mais l'interaction avec le champ de Higgs correspond à une des quatre interactions fondamentales? Ou est-ce une cinquième? Ou est-ce que ça dérive d'une des quatre?...

Comme te l'a dit mesonmixing, rien de tout cela. Je pense qu'à partir d'un certain moment, il faut se plonger dans le vif du sujet si on veut comprendre. Tu peux par exemple regarder là : https://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/lsfrey/teaching/archiv/sose_09/rng/higgs_mechanism.pdf , ou ecore ici :
http://web.mst.edu/~hale/courses/Physics_357_457/Notes/Lecture.17.Higgs.Mechanism/HiggsLectureNote.pdf .
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Dame Jouanne
Habitué du forum

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par Dame Jouanne le Dim 17 Sep 2017 - 21:18
En espérant ne pas trop dire d'erreurs (que des plus experts que moi me corrigent sinon), je dirais que la découverte du boson de Higgs semble prouver que le champ de Higgs n'est pas qu'une simple théorie mathématique élaborée pour sauver le modèle standard. Il tend à prouver qu'il est possible d'avoir des bosons massifs pour l'interaction faible alors que les autres sont sans masse (photon dans l'électromagnétisme, gluon de l'interaction forte et graviton) . Si le champ de Higgs a existé au début de l'univers, alors les 4 interactions fondamentales peuvent avoir une origine commune.
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fullmetalchemist
Niveau 6

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par fullmetalchemist le Dim 17 Sep 2017 - 23:09
@frdm a écrit:
@fullmetalchemist a écrit:
@frdm a écrit:On a bien détecté des ondes gravitationnelles, mais il n'y a pas encore de théorie quantique de la gravitation satisfaisante. Le graviton est conjecturé mais pas observé, et effectivement, s'il existait, il aurait un spin 2 et une masse nulle.
Le problème du modèle standard, outre le fait qu'il contient une pléthore de particules fondamentales (https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_standard_(physique_des_particules)#/media/File:Standard_Model_of_Elementary_Particles-fr.svg) ,  est qu' il décrit des bosons W+/- et Z0 sans masse. Le mécanisme de brisure spontanée de symétrie (de Higgs) a en effet été imaginé pour expliquer leur caractère massif (https://home.cern/fr/topics/higgs-boson/origins-brout-englert-higgs-mechanism). J'espère que c'est un début de réponse à ta question.

OK mais l'interaction avec le champ de Higgs correspond à une des quatre interactions fondamentales? Ou est-ce une cinquième? Ou est-ce que ça dérive d'une des quatre?...

Comme te l'a dit mesonmixing, rien de tout cela. Je pense qu'à partir d'un certain moment, il faut se plonger dans le vif du sujet si on veut comprendre. Tu peux par exemple regarder là : https://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/lsfrey/teaching/archiv/sose_09/rng/higgs_mechanism.pdf , ou ecore ici :
http://web.mst.edu/~hale/courses/Physics_357_457/Notes/Lecture.17.Higgs.Mechanism/HiggsLectureNote.pdf .

Oula. Bon, un jour peut-être...
frdm
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par frdm le Lun 18 Sep 2017 - 14:10
@fullmetalchemist a écrit:
@frdm a écrit:
@fullmetalchemist a écrit:
@frdm a écrit:On a bien détecté des ondes gravitationnelles, mais il n'y a pas encore de théorie quantique de la gravitation satisfaisante. Le graviton est conjecturé mais pas observé, et effectivement, s'il existait, il aurait un spin 2 et une masse nulle.
Le problème du modèle standard, outre le fait qu'il contient une pléthore de particules fondamentales (https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_standard_(physique_des_particules)#/media/File:Standard_Model_of_Elementary_Particles-fr.svg) ,  est qu' il décrit des bosons W+/- et Z0 sans masse. Le mécanisme de brisure spontanée de symétrie (de Higgs) a en effet été imaginé pour expliquer leur caractère massif (https://home.cern/fr/topics/higgs-boson/origins-brout-englert-higgs-mechanism). J'espère que c'est un début de réponse à ta question.

OK mais l'interaction avec le champ de Higgs correspond à une des quatre interactions fondamentales? Ou est-ce une cinquième? Ou est-ce que ça dérive d'une des quatre?...

Comme te l'a dit mesonmixing, rien de tout cela. Je pense qu'à partir d'un certain moment, il faut se plonger dans le vif du sujet si on veut comprendre. Tu peux par exemple regarder là : https://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/lsfrey/teaching/archiv/sose_09/rng/higgs_mechanism.pdf , ou ecore ici :
http://web.mst.edu/~hale/courses/Physics_357_457/Notes/Lecture.17.Higgs.Mechanism/HiggsLectureNote.pdf .

Oula. Bon, un jour peut-être...

Du courage, ce ne sont que des cours de niveau maitrise en théorie des champs !
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MesonMixing
Niveau 10

Re: Question de physique, relation masse-énergie

par MesonMixing le Lun 18 Sep 2017 - 14:17
@frdm a écrit:
@fullmetalchemist a écrit:
@frdm a écrit:
@fullmetalchemist a écrit:

OK mais l'interaction avec le champ de Higgs correspond à une des quatre interactions fondamentales? Ou est-ce une cinquième? Ou est-ce que ça dérive d'une des quatre?...

Comme te l'a dit mesonmixing, rien de tout cela. Je pense qu'à partir d'un certain moment, il faut se plonger dans le vif du sujet si on veut comprendre. Tu peux par exemple regarder là : https://www.theorie.physik.uni-muenchen.de/lsfrey/teaching/archiv/sose_09/rng/higgs_mechanism.pdf , ou ecore ici :
http://web.mst.edu/~hale/courses/Physics_357_457/Notes/Lecture.17.Higgs.Mechanism/HiggsLectureNote.pdf .

Oula. Bon, un jour peut-être...

Du courage, ce ne sont que des cours de niveau maitrise en théorie des champs !
Moi j'aurais dit DEA... Et ça peut être dur de s'y remettre. Et ça peut sembler impossible de s'y mettre, sans aide :-)
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Re: Question de physique, relation masse-énergie

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