KayWren a écrit:
J'espère que tu ne m'en voudras pas, Pyne Duythr, si je réponds un peu à ta place.
Ce forum est public. Et puisqu'il ne s'agissait pas d'une question personnelle, y'a pas chasse gardee.
Donc, welcome. De toute facon, pas vraiment eu le temps de me connecter au forum.
Jean Foutre Premier a écrit:
Pyne Duythr, abruti de scientiste de merde
C'est vrai. Je l'avoue humblement. Et t'es loin du compte. Arf!
Citation:
t'es content de lire autant de bêtises au pixel prés ?
Non. Independemment du fait que tes neurones sont en apnee depuis trop longtemps deja, cela montre simplement que 1) la physique - et, a fortiori, les maths, mais plus generalement les sciences - a encore beaucoup de chemin a parcourir avant d'arriver en bonne place dans la pool-position des sujets frequentables et non-disgracieux de la culture generale & populaire et que 2) la facon d'enseigner les sciences (en particulier, mais pas que) a, depuis au moins une bonne trentaine d'annees, fait plus de degats qu'on aurait pu le craindre.
Citation:
pourrais-tu proposer dans ce topic une petite échelle genre poupée russe de la matière ?
Tu veux peut-etre aussi que je repasse tes chemises et que je te borde apres t'avoir suce? 'Tain! Bon, y'a par exemple le tableau propose sur wikipedia: "
Physique des particules: tableau recapitulatif". Mais y'a aussi "
Liste des particules". Ou ca, pour les yeux:
ou le tres sympa et interactif "
UniverScale". Tu veux peut-etre des images? Alors voila, y'a ca:
ou ca:
ou ca [
image], ou encore ca:
ou ca:
ou encore ca:
ou ca:
Bref!
En passant, un truc sympa: "
Vikidia, l'encyclopédie pour enfants (8-13 ans)". En particulier les articles "
Quark" et "
Interaction fondamentale".
Citation:
c'est quoi un boson de Higgs simplement ?
Simplement: il s'agit d'une particule pour l'instant hypothetique mais "necessaire" - en fait cette particule est un boson, cad un vecteur d'interaction (ici on peut se contenter de dire que "vecteur" equivaut a "mediateur") - qui, entre autres choses, insuffle la masse aux autres particules et a... elle-meme.
Moins simplement: afin de regler des problemes tant formels (scenari de brisure de symetrie (de jauge) de l'interaction electrofaible (= electromagnetique + faible) en deux interactions permettant initialement a certains bosons d'acquerir une masse et - surtout - coherence mathematique du Modele Standard (MS)) qu'experimentaux (violations infimes de l'invariance per inversion temporelle et de la conservation de la saveur leptonique), un champ scalaire H est ajoute aux champs de jauge¹: le champ de Higgs. H a la propriete de conferer une masse aux autres particules lorsque ces dernieres interagissent avec H. A H est associe un boson (scalaire) de spin 0, le boson de Higgs. Bref, les particules "mangent" le boson de Higgs pour gagner du poid. Le boson de Higgs, cet ignoble autophage, est cense faire pareil. Arf!
Quelques breves explications (dans le style narration proto-analogique la moins eolienne possible, mais inevitablement - par definition - bancale et potentiellement (et reellement) a risques malentendus et tout l'tintoin). D'abord, qu'est-ce qu'un champ? C'est en quelque sorte une grandeur - comme la temperature - definie en chaque point d'une certaine region de l'espace-temps. Ainsi, on parle de
champ gravitationnel ou de
champ electromagnetique. Un champ se manifeste generalement a travers l'echange d'une particule mediatrice que l'on a coutume d'appeler
vecteur pour de bonnes et de moins bonnes raisons. Ainsi, la particule mediatrice - le vecteur - du champ electromagnetique est le photon, celles du champ gravitationnel, de l'interaction faible et de l'interaction forte sont respectivement le graviton (manque a l'appel experimental), trois bosons vecteurs faibles et intermediaires appeles W+, W- et Z0, et huit gluons. De la meme facon, le boson de Higgs - en phase de recherche intense - est la particule mediatrice de l'hypothetique H. Si H existe - du moins tel qu'on le concoit aujourd'hui -, il est constant dans tout l'espace et genere de la masse en "se couplant" a des particules.
Comment ca marche? En tres tres gros, selon la "constante de couplage" (= nombre qui caracterise l'intensite d'une interaction, cad qui mesure l'efficacite relative d'une interaction, en gros) mise en jeu, une particule a une certaine energie potentielle. Cette energie potentielle equivaut a une masse. Plus le couplage est intense, plus grande sera la masse. Les particules se comportent donc comme des morceaux de buvard qui, en fonction de leur taille et de leur epaisseur, absorberaient une quantite specifique d'encre (= energie, donc masse). Si tu y tiens on pourra eventuellement rentrer un peu plus dans le detail, plus tard, mais ca deviendra - malgre moi - tres vite imbitable. Bref. Qu'est-ce qui caracterise cet hypothetique H? Pour qu'il puisse insuffler de la masse a une particule, H devrait posseder une valeur constante non-nulle meme dans le vide et devrait etre un champ scalaire, et non pas vectoriel. Un
champ scalaire est un champ dans lequel a chaque point est associe un seul nombre (= une seule valeur numerique), alors qu'un
champ vectoriel est un champ dans lequel a chaque point est associe un vecteur (= une fleche, quoi). Un vecteur possede - peut posseder, mais on va pas chipoter pour si peu - une "norme" (= longueur de la fleche), une direction et un sens. Un vecteur est donc porteur de plus d'information qu'un "simple" nombre paume au milieu d'un champ d'huitres abrahamiques. Les champs electromagnetique, fort et faible sont des champs vectoriels. Le champ gravitationnel est, quant a lui, un
champ tensoriel, qui est un truc un peu plus epais (juste pour fixer les idees: vectoriel = tensoriel de rang 1).
{begin pause clope}{end pause clope}Pourquoi H devrait-il etre un champ scalaire? Parce que s'il etait vectoriel, la masse d'une particule dependrait en general de son "alignement" avec le champ (c'est comme si la masse de Jean Foutre Premier variait en fonction de la position kamasutrienne choisie lorsqu'il encule sa poupee gonflable). En d'autres termes, H n'a pas de spin², cad H a spin 0. Si H n'a pas de spin, alors le boson de Higgs aussi. Pour de bonnes raisons, les particules ne peuvent avoir qu'un spin entier (0, 1, 2, ...) ou semi-impair (1/2, 3/2, ...). Les particules de spin entier sont dites bosons, alors que les particules a spin semi-impair sont dites fermions. Bref. Le boson de Higgs est dit boson scalaire parce qu'il a - ou devrait avoir - un spin nul. Or, puisqu'a chaque boson vecteur on peut associer une interaction fondamentale et que le truc de Higgs est un boson scalaire (et non pas vectoriel), l'interaction avec laquelle les particules "se couplent" avec H doit etre quelque chose de nouveau: une nouvelle interaction. Cette derniere est alors introduite explicitement et uniquement comme un mecanisme permettant d'affiner la coherence mathematique du MS. Cependant, l'interaction de Higgs - on appelle "mecanisme de Higgs" la fecondation massive des particules - n'est pas universelle parce qu'elle se couple de facon differenciee: couplage different selon les particules mises sur le tapis. Il est d'ailleurs probable que le champ de Higgs ne se couple pas avec le photon puisque le photon n'a pas de masse (cf. plus bas, arf!). Bref. Il n'est cependant pas exclu que les particules puissent etre dotees d'une "masse propre", autre que celle que l'on suppose insufflee par le champ de Higgs, mais dans le MS aucune particule ne pourrait posseder une telle "masse propre" sans fissurer la (quasi-)coherence mathematique actuelle dudit MS.
Mais soyons clairs, on ne sait toujours pas justifier le "fait" que H se couple plus fortement avec certaines particules qu'avec d'autres. On ne sait pas non plus quelle pourrait etre l'origine de la masse du boson de Higgs lui-meme si ce n'est en invoquant une auto-interaction avec H. Enfin, y'a de menus pepins - semble-t-il pas insurmontables - a faire cohabiter le champ de Higgs et le champ gravitationnel. Bref et re-bref.
Voila, en gros, tres gros, pourquoi l'exhibition (ou la "refutation" de l'existence) du boson de Higgs est si importante³ et dechaine les passions, poils au fion.
¹: un champ de jauge est une charpente siege des symetries de jauge, en tres gros. Une symetrie de jauge correspond a l'invariance d'un bidule sous l'action locale d'un groupe de symetrie appele groupe de jauge. Un groupe de jauge est un groupe dont les elements ne changent pas la valeur du lagrangien (= fonction qui decrit la dynamique d'un bidule) du bidule lorsqu'ils s'appliquent au champ du lagrangien. Bref, un champ de jauge est un truc dans lequel il est possible d'effectuer une transformation (= element du groupe de symetrie) en chaque point de l'espace-temps sans alterer le resultat des observations. Par exemple, le groupe de jauge du champ electromagnetique est U(1), celui de la chromodynamique quantique est SU(3), celui de l'interaction faible est SU(2)xU(1) et celui du MS est SU(3)xSU(2)xU(1). Au cas ou, un groupe, c'est quoi? C'est une structure mathematique constituee d'un ensemble G muni d'une loi interne @ et qui verifie certaines proprietes: 1) il existe un element $ de G tel que pour tout element g de G on aie ($ @ g) = (g @ $) = g (propriete de l'existence d'un element neutre), 2) pour tout element g_1 de G il existe un element g_2 de G (pas forcement different de g_1) tel que (g_1 @ g_2) = (g_2 @ g_1) = $ (propriete dite de l'existence d'un element inverse), et 3) associativite (= l'ordre des parentheses n'a pas d'importance). Une des consequences triviales de cette definition est que si g_1 et g_2 sont deux elements de G, alors g_3 = (g_1 @ g_2) est encore un element de G. Bref. Ainsi, l'ensemble Z des entiers relatifs, cad {..., -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...}, muni de l'addition usuelle + est un groupe (on dit que (Z, +) est un groupe). Par contre, N, cad l'ensemble des entiers dits naturels {0, 1, 2, 3, ...} (on omet parfois le 0, mais ici on s'en fout), muni de l'addition usuelle + n'est pas un groupe: en effet, les inverses ne sont pas dans N (p.e. 3 + ? = 0 => ? = -3 qui n'appartient pas a N). Pourquoi les groupes? Bonne question. On en causera la prochaine fois, si necessaire.²: en gros, le spin est une propriete quantique qui capture le comportement d'une particule sujette aux symetries de rotation.³: y'a quand meme un bon gros faisceau d'indices convergents qui laissent penser que son existence n'est pas chimerique; et puis, c'est tellement elegant que ca peut pas etre du bidon. Arf! Mais les surprises ont l'avantage et l'inconvenient d'etre suprenantes. Arf bis!{begin pause clope}'Tain, j'suis creve aujourd'hui. L'apero etait charge.
{end pause clope}Citation:
si tu pouvais expliquer un peu ce que veut dire une masse nulle, comme le photon, moi une masse nulle ça me laisse pantois.
C'est parce que la notion de masse est mal enseignee, mal divulguee, donc mal comprise. Alors qu'il s'agit, somme toute, d'une notion assez facile a piger si tu laisses au vestiaire tes prejuges et, sans doute, une facon de voir quelque peu archaique (note que ces archaismes se retrouvent carrement dans certains cours aujourd'hui encore... ). En fait, y'a deux clefs de demarrage qui permettent d'y voir plus clair: 1) la masse n'est pas un "scalaire" et 2) la masse est une forme d'energie ou, modulo quelques details qui n'ont pas beaucoup d'importance ici, il y a equivalence entre masse et energie (le terme "equivalence" a evidemment un sens precis). C'est d'ailleurs la fonction premiere des accelerateurs de particules, comme le LHC, que de transformer de l'energie (cinetique) en masse. Quand un proton s'eclate la gueule contre un autre proton, t'as une grande quantite d'energie (cinetique) disponible pour la creation de "nouvelle" masse: des tas de nouvelles particules peuvent ainsi jaillir de ladite collision. Tu peux alors scruter ce qui s'passe parce que ces jaillissement laissent des traces sur des detecteurs, qui te permettront ensuite d'identifier les nouveaux-nes (en utilisant aussi tout un arsenal formel d'interpretation des resultats). Bref. Maintenant, m'fait chier d'ecrire sur le sujet masse & photon - d'autant plus que j'ai deja trop ecrit (et quand j'ecris, j'ai d'la peine a fumer mes goldiches avec delectation, surtout quand en plus j'suis creve). KayWren s'y est heroiquement - mais un peu confusement, il faut l'avouer - deja essaye. Arf! J'te propose donc d'aller zieuter la faq de fr.sci.physique, aux chapitres "
II-1-3 --> II-1-8". C'est aujourd'hui la reference pour dummies, pour curieux, pour plus ou moins jeunes etudiants et pour casse-couilles dans ton genre. C'est simple, tres court, assez bien foutu, ca se veut pedagogique et c'est une bonne base de depart pour ne pas discuter sur du vide. Bref, si y'a un truc qui te chiffonne, ou meme plusieurs, tu m'sonnes. No problemo. On en cause.
Juste quelques tres tres breves remarques, quand meme, sur ce qui a ete dit jusqu'a present:
KayWren a écrit:
Le « E = h.nu », ça voulait dire que l'énergie d'un photon dépend de sa fréquence. Si t'as un photon X (le salaud), il sera plus énergétique qu'un photon radio.
Vi, mais cela n'apporte pas grand chose ici, si ce n'est une bonne louche de confusion supplementaire.
Citation:
Un photon, c'est un boson (cf. plus haut) qui transmet l'interaction gravitationnel
Tu voulais sans aucun doute ecrire interaction
electromagnetique. Ca arrive. La fougue due a l'enthousiasme sans doute. Arf!
Citation:
Masse intertielle = masse au repos (= masse dans le langage courant). Le photon a une masse inertielle nulle. [...] Si la plupart appelle masse la masse inertielle, d'autres considèrent que la masse est la masse relativiste qui va varier, elle, sur la vitesse de l'objet considéré.
"Masse ceci", "masse cela"... faudra p'tet qu'un jour on se decide a faire le menage dans la terminologie qui a malheureusement encore pignon sur rue, cad a bazarder aux chiottes un certain nombre de concatenations semantiques archaiques et nonsensiques qui perdurent pour des raisons que je prefere ignorer. Sont-ce d'utiles supports pedagogiques? Bof, pas sur. Du tout. Bien au contraire mon colonel. Arf! Bref.
Citation:
[Le photon] est contraint de se déplacer à la vitesse de la lumière, du fait de sa masse nulle. C'est imposé par l'expression de l'énergie en relativité restreinte, la vitesse d'un objet de masse nulle est nécessairement la vitesse de la lumière. Je ne peux pas donner de « pourquoi » plus satisfaisant.
C'est effectivement ici l'explication la plus satisfaisante sans recourir a la moindre formulette. Il est toutefois possible de "geometriser" tout cela en passant p.e. par les reseaux de cones de lumiere (cela met par exemple en evidence le fait que les photons se deplacent a la meme vitesse dans l'espace et dans le temps et que pour un photon il n'existe pas de referentiel "privilegie" (= observateur "solidaire" a un photon), que la masse est
dans ce qu'en France on appelle le quadrivecteur impulsion-energie, etc... ). Mais ce serait long a ecrire et tres difficile sans faire des petits dessins. On pourrait egalement en dire plus, beaucoup plus, mais pas sans faire appel a un formalisme des plus ardus. Mais ici ce n'est evidemment pas possible. Deja qu'y faut expliquer ce qu'est un vecteur...
Ben ouais, la physique non-au-ras-des-paquerettes - et les maths qui vont avec - c'est comme la musique: tu peux pas vouloir interpreter le concerto pour piano n° 3 en re mineur op. 30 (aka "Le Rach 3") si tu sais a peine faire une gamme de do. Ou en lire la partition alors que tu connais pas le solfege. Ou te torcher l'cul avec des billets de 500 € quand t'as une femme, des gosses, une maitresse, un fugu et quelques putes a nourrir. C'est un fait. Pas un jugement de valeur, comme dirait l'autre. Bref, si la physique pouvait se faire avec les mots de tous les jours, ca se saurait, isn'it.
Citation:
Pour moi, l'énergie c'est la capacité de pouvoir faire ce que j'ai énuméré. Je ne sais pas si on peut la définir autrement que par ses actions potentielles.
Arf! Pour moi, l'energie c'est ce qui est conserve dans le theoreme de Noether (version energie). Un point c'est tout. Mais je sais pas c'que c'est.
{begin pause clope}Va falloir que j'achete des clopes.
{end pause clope}Jean Foutre Premier a écrit:
Puis au passage, tenter de m'expliquer, en pure perte, un truc qui va plus vite que la lumière et qu'on nomme "Expansion".
Tu voulais peut-etre dire "inflation"? Ou autre chose? Quoi qu'il en soit, les vitesses supraluminiques ne sont pas de la science-fiction, loin de la. On en avait d'ailleurs un peu parle ici, je crois. Mais y'a longtemps, c'est vrai.
Citation:
Nan, Nan, Nan !!! Putain, faut tout reprendre depuis le début. Qu'est ce qu'une masse ? Un photon ? l'énergie ? Un vecteur ?
Ach putain! Arf!
Citation:
Y-a-t-il un niveau en dessous du quel on ne pourra plus "casser" la matière ?
J'sais pas. Si tu penses que le MS decrit les pieces de lego de la nature de facon exaustive (ou presque: pour l'instant y manque encore l'hypothetique graviton, l'hypothetique boson de Higgs et quelques autres bidules), y'a a priori pas de niveau inferieur a ce que l'on connait (meme si le MS ne l'exclut pas). Dans tous les autres cas, y'a debats, hypotheses et quelques theories (dont la plus connue - et la plus controversee depuis quelques temps deja - est la theorie des cordes). Bref, on est certains que le MS est un (magnifique) morceau de reel. Reste a savoir quelle est son etendue. Faut pas oublier que le MS = {theorie electrofaible + electrodynamique quantique (qui est englobee dans la theorie electrofaible) + chromodynamique quantique}. Y manque donc la relativite generale. Ce n'est pas rien. C'est aussi pourquoi y'a des des gens qui se cassent le cul a unifier quantique et relativite. Quoi qu'il en soit, personne n'est dupe: le MS sera tot ou tard englobe dans quelque chose de plus beau, de plus profond et de plus simple.
Citation:
le vrai progrès ça serait de maîtriser la construction et les champs, les forces, pour faire surgir directement qui un hamburger, qui une belle salope, qui un verre d'eau directement du "néant" !
C'est ce que fait deja la nature a chaque instant. Mais pas instantanement. Arf!
Archie Cash a écrit:
de la physique élémentaire, mécanique et autres, j'ai jamais rien eu sur la relativité ni cantiques truc-chouette
La mecanique n'est pas elementaire. C'est ce qu'on en enseigne - et la facon de le faire - jusqu'au lycee, voire jusqu'aux premieres annees des filieres scientifiques universitaires, qui l'est: ce n'est que la pointe de l'iceberg. Mais c'est deja largement suffisant: les quelques outils et l'art de "bien poser le probleme" ainsi acquis servent a mieux penser et sont parfois utiles meme au quotidien. On ne lui en demande pas plus. Et cela est juste et bon. Gloire au Vit!
{begin pause plein l'cul}