LE POUVOIR DE L 'IMAGINAIRE (315) : Les énigmes nouvelles du proton SUITE 2

L’absence de caractéristiques très précises  sur les quarks et les gluons du proton  ne gêne pas comme vous l’avez lu en commentaires hier  , mon interlocuteur  DOMINIQUE MAREAU   , ( et plein d’autres  d’ailleurs aussi ) puisque DM  présente dans le modèle  OSCAR   le monde des quarks ,des gluons et des forces de couleur comme le résultat d’un monde d’ondes   apparaissant fugacement  comme  corpuscules matériels …..

D’une certaine façon le Modèle standard des particules fait bien pire  qui "montre" qu’en cognant entre eux des protons  en accélérateurs , on crée   à partir du vide des paires matérielles mais  fugaces ( sur le mode HEISENBERG) qui aident à expliquer pourquoi  on forme avec  par exemple des hadrons tels que des  mésons , des pions  ,   etc. 

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 Si je vous ai présenté le mode de charges électriques  des quarks dans le proton hier  et le mode des charges de couleur  c’est pour vous donner une explication qui va devoir vous être utile pour comprendre les résultats de l’équipe BERNAUER/POHL ;à niveau énergétique minimal les 2 quarks u  ne sont séparés que par la répulsion électrique de même signe de leur charge et qui crée un assemblage fugace symétrique de deux dipôles opposés …. En revanche dans une situation du noyau  de niveau excité , les 3 quarks «  tirent sur leurs élastiques de rappel  »  en s’éloignant un peu ;  on peut alors  imaginer  des   situations  de résonances entre les  2 positions extrêmes  des charges de couleur …. C’est dans ce genre de situation que l’approche d’une autre particule chargée tel qu un électron ou un muon   arrive  à le faire pénétrer  dans la «   coque des charges électriques » et  peut être même dans celle  des charges de couleur , mais  du côté des quarks   u  »…. C E qui peut avoir paru surprenant  à nos auteurs   ,……

Au fait il serait peut-être temps que je vous explique leur travail !

Supposons que vous deviez mesurer le rayon d’un proton ! Oui !mais lequel me demandez-vous ? Et je vous réponds : laissez tomber le rayon  des charges de couleur  puisque nous en savons si peu sur elles et contentez-vous de monter des manips  avec  ce que vous avez sous la main , par exemple des particules électriquement chargées !....

« D’accord ! »disent nos 2 auteurs, «  On va utiliser des électrons   et mesurer ce qui se passe lorsque l’un d’eux cogne un proton , c’est à dire  de l’hydrogène  !

 Il peut se passer alors  plusieurs choses diverses :  voir ma photo un peu noire!

1 :Il le cogne «  plein pot », au centre  : on voit alors naître un photon   qui s’envole avec l’énergie du choc maximal   , c’est à dire avec la plus courte longueur d’onde possible  (  car : Δw=hᵞ =h c/λ >>Δw↑ si λ↓)

2 : Plus il le cogne sur les bords   , moins ce photon  part avec de l’énergie   et à la limite quand   il arrive sur le bord , il frôle le proton…… d’ou l’on tire  en calculant un peu  la valeur du rayon de charge  électrique du proton !ALLELUIA !CQFD !

Je ne vous explique pas comment on peut se débrouiller pour ensuite   savoir mesurer l’énergie de ce photon limite  ; vous n’êtes pas physicien de labo !!!!

Mais nos deux auteurs sont passés par  diverses idées de manip : que se passerait-il si au lieu de tirer sur de l’hydrogène avec des électrons  on utilisait des muons ( des électrons obèses  , de masse  200 fois plus grande mais de même charge électrique  !

  Vous allez  me regarder de travers !: « Puisqu’on travaille OLIVIER à même charge , pourquoi le résultat  ( la valeur du rayon )pourrait-il changer avec des muons  ? Il s’agit non pas  d’interactions de masses  ( d' effets différents de gravité ) mais d’interactions de charges" , ?????La manip est à faire !Ils vont la faire ! c est indiqué dans l article !!!!

Supposons maintenant une autre manip ! Que se passe-t-il si l’on remplace dans un atome d’hydrogène un électron par un muon ? Les niveaux  sur lesquels se placent  les électrons   sont bien connus   ( ma photo )….et donnent lieu au décalage de LAMB  qui dédouble les niveaux

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 Et aussi  EST CONNAISSABLE  l’énergie que traduit leur différence de niveau quantique   s il y a excitation puis désexcitation  ( par exemple dans la séquence   1S>2S>2P >1S  …QUE SE PASSERA  T- IL ALORS AVEC DES MUONS A LA PLACE D ELECTRONS  ?????

Par ailleurs on peut ensuite passer du décalage de  LAMB   de la valeur  d’énergie des niveaux  a la valeur  du rayon ( mais je ne vous montre pas les calculs )

  LES RESULTATS DES AUTEURS  MONTRENT DES DIFFERENCES ENTRE  LE PROTON ELECTRONIQUE ET LE PROTON MUONIQUE …..

  POURQUOI ???????

 A SUIVRE