Pourquoi le neutron est-il plus lourd que le proton ?

Enfin une réponse à la question que tout le monde se posait......

"Des deux constituants des noyaux atomiques, le neutron est très légèrement plus massif que le proton. Et cette différence minime (0,14 %), mesurée expérimentalement, est cruciale pour comprendre comment ces noyaux se sont assemblés dans l’Univers primordial : un écart à peine supérieur ou inférieur aurait conduit à un univers radicalement différent du nôtre. À l’aide de superordinateurs parmi les plus performants au monde1, une équipe de physiciens principalement de France (au Centre de physique théorique– CNRS/Aix-Marseille Université/Université de Toulon), d’Allemagne et de Hongrie, a pour la première fois calculé cette différence de masse directement à partir du modèle standard de la physique des particules. Les scientifiques ont ainsi confirmé que cet écart résulte d’une compensation partielle entre deux effets contraires : les quarks qui composent le neutron sont en moyenne plus lourds que ceux qui composent le proton, même si la masse associée à l’énergie du champ électrique2 créé par le proton (muni d’une charge positive) alourdit ce dernier par rapport au neutron (électriquement neutre)."

1 des supercalculateurs capables de millions de milliards d’opérations par seconde, situés au Forschungszentrum Jülich (Allemagne) et à l’Institut du développement et des ressources en informatique scientifique (IDRIS - CNRS), à Orsay.

2 énergie et masse sont reliées selon la célèbre formule E = mc² (où c désigne la vitesse de la lumière).

Ref : Ab initio calculation of the neutron-proton mass difference, Sz. Borsanyi, S. Durr, Z. Fodor, C. Hoelbling, S. D. Katz, S. Krieg, L. Lellouch, T. Lippert, A. Portelli, K. K. Szabo, B. C. Toth. Science, 27 mars 2015. DOI : 10.1126/science.1257050. (Science quand même on se fait pas chier)

Pré-print de l'article dispo sur Arxiv : http://arxiv.org/abs/1406.4088 . 50 pages quand même et faut avoir des "bases" de QCD pour comprendre..

Poster un commentaire
Divico
Divico
9 ans

J'adore ce genre truc, c'est super intéressant. Mais putain je bite rien du tout à l'article!

alkra
alkra
9 ans

@Divico: J'avais prévenu, c'est de la théorie qui tâche !

Divico
Divico
9 ans

@alkra: J'ai ouvert le PDF, j'ai un peu survolé, y a plein de graph bizarre. C'est un manuel de magie noire!

alkra
alkra
9 ans

@Divico: C'est un peu l'effet que ça fait !

alkra
alkra
9 ans

@Divico: Ce qui m'impressionne, autant du côté de la mesure expérimentale que du calcul théorique c'est la réduction de leurs incertitudes. Ils arrivent quand même à mesurer une différence de masse de 0.14 %, avec tout les erreurs exp/calcul possible faut être super précis.

Sanasoke
Sanasoke
9 ans

@Divico: en gros tu as une particule avec un atome au centre , au milieu de cet atome se trouve un noyau. Autour de ce noyau tu as des électrons qui flottent autour et le tout est très très étendu par rapport au noyau.

Dans ce noyau tu as des protons (+) et des neutrons( neutres) qui interagissent de façon électromagnétique avec les électrons qui sont autour du noyaux. entre le noyau et les électrons il y a une certaine distance , comme des couches qu'on appelle nuages électroniques .

Les protons et neutrons (qui sont dans le noyau) sont eux mêmes composés de particules qu'on appelle subatomiques . Les quarks sont une des particules qui composent les protons et neutrons. Après il y a tout un système de hiérarchie . Genre les gluons contiennent les quarks et des hadrons. les hadrons étant un autre composé qui réunit les quarks , les anti quarks et les gluons.

Et bref les scientifiques ont vu que les quarks des neutrons sont en moyenne plus lourd que les quarks qui composent les protons et malgré que les protons puissent "peser" plus lourd grâce à son champ électrique ( le neutron est neutre) et ben les quarks des neutrons restent toujours plus lourd. Du coup cela impacte complètement les interactions à une échelle plus macro , si on dézoom le tout. Car la composition de l'univers a été complètement impacté par cette différence même minime de masse entre les neutrons et les protons . Ce qui est intéressant c'est que ce phénomène de physique quantique (la physique au niveau des atomes etc bref le tout petit) permet de faire un pas de plus dans la direction de l'explication de l'univers (relativité d'einstein) et de faire une théorie unifiée des deux , ce qui est le saint graal des scientifiques .



j'étudie la physique sur mon temps libre car j'aime bien , mais je suis pas un expert donc j'espère que cela t'auras permis de comprendre un peu mieux.

Divico
Divico
9 ans

@Sanasoke: En fait, jusque là je comprends. Mais après quand tu lis le rapport tu pleurs ta maman!

Sanasoke
Sanasoke
9 ans

@Divico: haha on est d'accord mais là c'est pas pour le commun des mortels , c'est un rapport qui s'adresse directement aux autres scientifiques qui bossent sur la physique quantique et qui explique tous les calculs dans le détail etc

Mais bravo à eux en tout cas :)

alkra
alkra
9 ans

C'est juste ce que tu dis sauf (juste pour faire chier) : "Les protons et neutrons (qui sont dans le noyau) sont eux mêmes composés de particules qu'on appelle subatomiques". Les protons et le neutrons sont aussi des particules subatomiques (on utilise jamais ce mot pour ça), subatomiques c'est tout ce qui a est à une échelle inférieur à celle de l'atome.
Pour ce qui est des gluons il y a quelques incompréhension je pense.

Sanasoke
Sanasoke
9 ans

@alkra: oups autant pour moi , en effet ce sont aussi des particules subatomiques .

Concernant les gluons , si je me trompe pas c'est bien un boson , donc un type de particule spécial , qui lie les quarks ensembles avec l'interaction forte qu'ils produisent c'est bien ça ?

alkra
alkra
9 ans

@Sanasoke: "Genre les gluons contiennent les quarks et des hadrons" C'est cette phrase là que j'ai pas du bien saisir. J'ai compris que les les hadrons et les quarks étaient des gluons mais je pense que c'est pas ce que tu as voulu dire.
Sinon oui les gluons sont les vecteurs de l’interaction forte, les quarks échangent des gluons en permanence, c'est ce qui explique l’existence des nucléons. Tout comme le photon est le vecteur pour l'interaction électromagnétique et le boson W pour l'interaction faible.

Sanasoke
Sanasoke
9 ans

@alkra: oué j'ai écris ça un peu à l'arrache , c'était pas très clair . Tu t'y connais bien dis donc , tu es passionné amateur comme moi ou c'est ton job ?

alkra
alkra
9 ans

@Sanasoke: Oui c'est bien ce que je pensais ! Je suis doctorant dans un labo de physique des particules/nucléaires, je m'y connais donc un peu même si ma thématique de recherche est bien éloignée de ce genre de préoccupation.

Sanasoke
Sanasoke
9 ans

@alkra: excellent ! et tes recherches reposent sur quoi en ce moment ?

merci pour la rectification , je suis en train de lire "les leçons de Physique : mécanique vol 1" de Robert Feynman , vraiment passionnant. Faut lire ça tout doucement vu que c'est pas de la vulgarisation mais bien des cours , mais ça reste très intéressant.

Au fait , je sais pas si tu as vu cette news également qui est tombée cette semaine :

http://www.iflscience.com/physics/single-photon-entangles-thousands-atoms

sainsi
sainsi
9 ans

Pourquoi il manque les notes de bas de page ? (monde1,électrique2)

alkra
alkra
9 ans

@sainsi: Je vois pas de quoi tu parles....

Cette page est réservée aux ADULTES

Tu es sur le point d'accéder à un site web qui contient du matériel explicite (pornographie).

Tu ne dois accéder à ce site que si tu as au moins 18 ans ou si tu as l'âge légal pour visionner ce type de matériel dans ta juridiction locale, l’âge le plus élevé étant retenu. En outre, tu déclares et garantis que tu ne permettras aucun mineur à d'accéder à ce site ou à ces services.


En accédant à ce site, tu acceptes nos conditions d'utilisation.