Le pouvoir de l' imaginaire (reprise) 360

Ayant évoqué hier les surprises de la «  liberté asymptotique «  des quarks  à l’intérieur des protons ou des neutrons, un de mes correspondants  DOMINIQUE MAREAU   qui défend un modèle(OSCAR) très différent   du Modèle Standard   a présenté sa propre conception   de ce concept . J’en profite donc pour rappeler à mes lecteurs  non physiciens  qu’ on ne peut jusqu’ à présent envisager dans un espace-temps terrestre la promenade d’un quark  isolé ( telle  celle d’un JEAN JACQUES ROUSSEAU  dans  LES RÊVERIES D' UN PROMENEUR SOLITAIRE )…..J ‘ai beaucoup parlé ici  déjà des quarks   et vais  donc me borner  à compléter  les bases du travail de DAVID GROSS   que j’avais rencontré à  PRINCETON en 2006………

1°/CONSTANTES DE COUPLAGE

En physique, une constante de couplage est un nombre caractéristique de l'intensité d'une interaction. Le modèle standard des particules  reconnait 3 interactions de type quantique α_S ,α  _EM ,α _W et une de type gravitationnel  α_G( voir ma photo ) .Plus la valeur en est élevée plus  l’interaction est forte

 Variation des constantes de couplage des quatre interactions fondamentales de la physique en fonction de l'énergie.

2°/ETRE LIBRE DANS SA GEÔLE !

L’objet » quark » peut être modélisé comme  un prisonnier enfermé avec un autre de son espèce et  encore un troisième différent  dans un volume vaguement  sphérique  de la taille du proton ou du neutron ( hadrons )  ….Le surprenant  est que l’ INTERACTION FORTE avec ses «  charges de couleur » devient tellement forte  (par ses gluons) dans cet espace  restreint  que «  tiraillé de partout » le quark y devient libre   et  peut   y «  vibrionner »   grâce à l’INTERACTION ELECTROMAGNETIQUE   ( voir ma photo)…

  .En revanche  , s’il cherche à s’éloigner  tout seul   l’attraction des 2 autres compères devient énorme . Sa « délivrance » ne devient possible  que dans deux conditions : 1° par effet d’apport d’énergie il se transforme en pion ou méson  ( c’est le couple  d’ un quark et son antiquark ) ; 2°il ne devient vraiment isolé que dans des plasmas à des conditions de niveau d’énergie  exceptionnelles , en pressions  et températures  …C’est ce que nous suggérait notre article d avant-hier sur le cœur  d’étoiles à neutrons   rempli peut- être d’une phase fluide de quarks libres !!!!!

 3°/ MATHEMATIQUES DE LA LIBERTE ASYMPTOTIQUE

La dynamique des quarks et des gluons   est décrite par une équation particulière   , le Lagrangien de la chromodynamique quantique   d’écriture  relativement  simple :

Il décrit  cette sorte de  «  balance équilibrée  » entre  les champs des quarks et des gluons   et celui du champ électromagnétique toujours présent quoique plus faible  ( voir mon tableau des constantes de couplage )

. Des calculs détaillés avec ce lagrangien montrent que le potentiel efficace entre un quark et son anti-quark dans un méson contient un  terme  , un peu particulier , qui représente une sorte de "rigidité" de l'interaction entre la particule et son anti-particules quand les  distances  deviennent plus grandes  ……L’exemple trivial souvent proposé   est celui de  l'élasticité entropique d'une bande de caoutchouc (voir ci-dessous). Ce sont précisément ces types de calculs  qui mènent  à  la détermination du nombre des charges de couleur (8)  et   surtout   à l effet d'emprisonnement  des quarks à l'intérieur des hadrons,  ou des mésons , et déterminent meme  des rayons typiques Rc, correspondant aux  "modèles de sac" des hadrons . .

En rentrant encore davantage dans le détail  des calculs se rapportant a des  ensembles de 3 quarks  on montre que la constante   de couplage   est   dépendante de divers facteurs résumés dans ma figure

 a suivre