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 αS ,α EM ,α W et une de type gravitationnel αG( voir ma photo ) .Plus la valeur en est élevée plus l’interaction est forte
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