[News] Quelle est la taille du proton ?

[Michel]

Le proton, l'un des constituants fondamentaux de la matière, serait plus petit que ce que l'on pensait jusqu'à présent. Tel est le résultat établi de manière expérimentale par une collaboration internationale de physiciens, à laquelle participe le Laboratoire Kastler Brossel (ENS Paris / UPMC / CNRS). Obtenue avec une extrême précision, cette nouvelle mesure du rayon du proton pourrait remettre en cause certaines prédictions de l'électrodynamique quantique, l'une des théories fondam...

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[Zoharion]

Cet article m'a fait réaliser une chose : finalement c'est quoi le rayon d'un proton ?
- Si le proton est l'assemblage de 3 quarks, est-ce que le diamètre du proton est la moyenne de distance entre les bords opposés de deux quarks ?
- Dois-je me représenter un proton comme une sphère ou comme une pyramide à 4 arrêtes dont chaque sommet est un quark ?
- La distance entre les quarks est-elle constante ou fluctue-t-elle (pour diverses raisons) ?
- D'ailleurs considère-t-on un rayon pour un quark ou bien est-il sans rayon comme l'électron, c'est à dire ponctuel ?
- Au final est-ce que le proton existe vraiment ou bien n'est-ce plus, aujourd'hui avec nos connaissances, qu'une construction symbolique ? même question pour le neutron.

[Maulus]

Moi aussi ça me fait me poser plein de questions...
on dit alors que le proton à une "extension spatiale", donc un volume... perso j'imagine 3 patates plongées dans une bulle de flotte en apesanteur...
après, avec un écart aussi grand, est ce que le méthode de mesure par muon lourd n'est pas trop capilotractée ?

[Victor]

Question de géométrie je suis pas si sûr qu'on puisse employer la géométrie euclidienne pour des triplet de quarks surtout qu'il y a une quasi indiscernabilité des ces éléments... Alors on admet plutôt un rayons statistique pour le proton

[Khainyan]

C'est intéressant en effet:
-soit ils se sont trompés (exclu)
-soit les constantes utilisées sont fausses
-soit la théorie permettant de calculer l'énergie de liaison est erronée.

[bwaye]

les voient du seigneur sont impénétrable....non je blague.
un jour arrivera où on saura la compostion ultime de la matière...ou pas!

car on va se demander : mais de quoi c'est composé ? quiquequoidoncou?

je pense que notre esprit ne peut pas concevoir que quelque-chose et là par hasard et que son seul nom ne peut pas le définir.

[bongo1981]

Cet article m'a fait réaliser une chose : finalement c'est quoi le rayon d'un proton ?
- Si le proton est l'assemblage de 3 quarks, est-ce que le diamètre du proton est la moyenne de distance entre les bords opposés de deux quarks ?

Plus ou moins. Je prendrai la même définition que le rayon de l’atome d’hydrogène, c’est-à-dire le rayon en deçà duquel l’on a une probabilité de 99% de trouver les 3 quarks.

- Dois-je me représenter un proton comme une sphère ou comme une pyramide à 4 arrêtes dont chaque sommet est un quark ?

Tu veux plutôt dire un triangle ?
Cependant il manque la mer de gluons et quarks virtuels.

- La distance entre les quarks est-elle constante ou fluctue-t-elle (pour diverses raisons) ?

Elle fluctue.
Mais pour être rigoureux, on ne peut pas parler de distance entre quark à partir du moment où leur position n’est pas définie. Il est possible de prendre une solution stationnaire (indépendante du temps) et là on ne voit que des probabilités de présence de trouver le quark.

- D'ailleurs considère-t-on un rayon pour un quark ou bien est-il sans rayon comme l'électron, c'est à dire ponctuel ?

Aujourd’hui l’échelle d’exploration est de 1e-18 mètre, jusqu’à cette échelle, ni l’électron, ni le quark ne montre de structure interne, et sont considérés comme élémentaire et ponctuel (ce qui pose certains problèmes).

- Au final est-ce que le proton existe vraiment ou bien n'est-ce plus, aujourd'hui avec nos connaissances, qu'une construction symbolique ? même question pour le neutron.

Le proton est une structure qui existe autant que l’atome.

Moi aussi ça me fait me poser plein de questions...
on dit alors que le proton à une "extension spatiale", donc un volume... perso j'imagine 3 patates plongées dans une bulle de flotte en apesanteur...
après, avec un écart aussi grand, est ce que le méthode de mesure par muon lourd n'est pas trop capilotractée ?

Je ne saurai répondre aujourd’hui, je n’ai pas lu l’article en détail.

Question de géométrie je suis pas si sûr qu'on puisse employer la géométrie euclidienne pour des triplet de quarks surtout qu'il y a une quasi indiscernabilité des ces éléments... Alors on admet plutôt un rayons statistique pour le proton

Ton poste est obscure, que la plupart que tu postes…
Déjà on en comprend pas vraiment pourquoi tu doutes de la géométrie euclidienne pour parler de quark (étant donné que la description quantitative se fait en Chromodynamique quantique, donc une théorie qui repose sur l’espace euclidien).

Je ne vois pas non plus le rapport avec l’indiscernabilité. L’interaction forte se base sur le groupe de symétrie SU(3) (et donc sur l’indiscernabilité des saveurs des quarks).

[Victor]

Si l'espace à cette échelle était euclidien... Est-ce qu'il y aurait des forces de type nucléaires

[buck]

Si l'espace à cette échelle était euclidien... Est-ce qu'il y aurait des forces de type nucléaires

Gne ??
Tu peux etre plus explicite ?
Les force nucleaires ne sont plus trop valable a ces distances non ?
et en quoi un changement d'espace y jouerais un role ??

[Victor]

Simplement j'ai l'idée que l'existence des forces est liées à la nature de l'espace comme pour la gravité et la relativité

[bongo1981]

Si l'espace à cette échelle était euclidien... Est-ce qu'il y aurait des forces de type nucléaires

Réponse : oui l’espace est euclidien. C’est pourquoi il n’y a pas de force de gravitation à ces échelles.
Evidemment personne n’est allé vérifier.

Si tu veux prouver ton idée, il faut que tu proposes une expérience permettant de montrer que l’espace est courbe ou non à cette échelle.
Ou sinon, tu dois proposer une théorie des interactions fortes basées sur un espace courbe.

Gne ??
Tu peux etre plus explicite ?
Les force nucleaires ne sont plus trop valable a ces distances non ?

Et bien pour moi, aux échelles subatomiques (on parle bien du rayon du proton ?) les forces nucléaires sont les forces majeures (100 fois plus instense que l’interaction électromagnétique, et 100 000 dois plus que les interactions faibles).

et en quoi un changement d'espace y jouerais un role ??

je ne vois pas non plus ;-)

Simplement j'ai l'idée que l'existence des forces est liées à la nature de l'espace comme pour la gravité et la relativité

Sauf qu’en relativité, tu as une idée de symétrie de jauge locale du groupe SO(3,1) qui est une symétrie de l’espace-temps. La relativité dit que si tu fais une rotation d’ensemble de l’espace-temps d’un angle phi, les lois de la physique reste les mêmes (symétrie globale, c’est une transformation de Lorentz).
Si tu fais une rotation quelconque de chaque point de l’espace-temps, ce qui revient au même que de prendre phi(x,y,z,t), les lois de la physique doivent rester les mêmes, pour cela, un champ apparaît, et c’est le champ de gravitation (ça c’est le principe d’équivalence où tu ne peux discerner une accélération d’un champ de gravitation).

Cependant quand tu regardes d’assez loin les deux sont distinguables, dans un référentiel accéléré, la force d’inertie est parallèle et uniforme, alors que pour un vrai champ central, la force n’est pas parallèle, et l’intensité varie en fonction de la distance (forces de marées), donc de près, tu dois avoir la même chose, donc un référentiel euclidien (donc une variété), et de loin une courbure.

La particularité du champ de gravitation par rapport aux autres est sa charge, non distinguable de la masse inerte, ce qui n’est pas le cas des autres forces.

[Victor]

ça colle pas forcément avec un espace euclidien classique mais plutôt un N espaces avec des espaces repliés pour les forces limitées dans l'espace, je dis pas théorie des cordes mais N espaces

[bongo1981]

ça colle pas forcément avec un espace euclidien classique mais plutôt un N espaces avec des espaces repliés pour les forces limitées dans l'espace, je dis pas théorie des cordes mais N espaces

Ouais tu peux toujours imaginer un espace-temps avec 11 dimensions, dont 7 que l'on n'a jamais vues. (ça ressemble étrangement à la théorie des cordes, sauf que pour ces espaces, ils ont des propriétés particulières (variétés compactes dénuées de courbure).

Je trouve ça extrêmement audacieux, surtout qu'aucune expérience n'a pu mettre en évidence l'existence de dimensions supplémentaires autre que les 4 dimensions de l'espace-temps.

Un autre point où il faut également faire attention est l'espace où l'on travaille. Il peut avoir pleins de dimensions sans que ces dimensions soient physiques (exemple : espace des phases).
Et puis de toute façon en mécanique quantique, on utilise déjà des espaces de Hilbert ou Fock de nombre de dimensions infinies... mais ça n'a rien à voir.

[Victor]

Tu sais bien Bongo que je suis un rêveur... Mais des fois les théories des cordes me font planer

[passant]

Un autre point où il faut également faire attention est l'espace où l'on travaille. Il peut avoir pleins de dimensions sans que ces dimensions soient physiques (exemple : espace des phases).

L'espace des phases. Intéressant. Pourrais-tu m'indiquer un ouvrage concernant cette reconnaissance. Merci Bongo.

[bongo1981]

Tu trouves ça là :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Espace_des_phases

J'ai fait une recherche sur le site google.Fr en tapant espace des phases, c'est la premières page qui est sortie.

Sinon tu peux trouver ça dans tous les ouvrages qui parlent de physique au niveau de la 1ère Terminale S. (donc avant le supérieur)

[passant]

Ok merci Bongo.