Je vous propose de continuer
les annihilations protons-antiprotons en compagnie de Maitre XYZ
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-« Vous nous
avez laissé dans un « A SUIVRE »
qui ne me satisfait pas OLIVIER ;pouvez-vous
rentrer un peu plus avant dans les résultats d’expérience ….
-« OK Mr
XYZ !Historiquement les choses ont commencé
dans les années 70 et ensuite après
les manips et théories en universités il
a eu celles des grosses « machines » …Le CERN
maintenant …
Je vais rappeler que
quand un électron et un positron s'entrechoquent et s'annihilent, un processus simple
se produit: avec une probabilité très élevée, l'électron et le positron
interagissent et créent une sorte de « bidule » fugace obèse
qui " se désintègre " :
- soit pour produire toute paire possible de particules
chargées –antiparticules , de particules cohérentes avec l'énergie engagée dans la manip . Ainsi, l'énergie des
particules sortantes sera égale à l'énergie des particules entrantes - en
supposant que vous ajoutez les énergies cinétiques et les énergies de masse au
repos
-Soit pour produire
deux photons par coupures diamétralement
opposées simultanées de ce bidule dont le spin les fait partir ensuite en deux directions opposées
En revanche, une collision proton-antiproton et
«annihilation» c’est une affaire
beaucoup plus variable ,voire désordonnée. Tout d'abord, les protons
sont des particules composites qui contiennent 3 quarks et des paires
fugaces de quark-antiquark avec des
gluons qui lient les quarks ensemble. Cependant, les 3 quarks ne contiennent
que 1% de la masse au repos du proton - le reste de la masse provient de
l'énergie de liaison gluon / quark et antiquark
L’important est alors
de signaler qu’une particule telle qu’ un proton peut
apparaître sous des aspects différents
dans un choc particule- antiparticule suivant l’énergie engagée dans le choc . En approche « douce » le
proton est plutôt perçu comme un assemblage robuste où ceux sont
les interactions de charge
opposée qui joueront en premier ….
Ce qui est le plus susceptible de se produire ensuite ce sont ces «énergies de liaison» à très courte portée qui entreront en collision…. Même si l'un des
3 quarks du proton entre en collision avec l'un des 3 antiquarks de
l'antiproton, cet ensemble quark /
antiquark peut s'annihiler d'une manière similaire à l'électron / positon, mais
tous les autres quarks du proton et les antiquarks de l'antiproton et des
gluons d'énergie de liaison et des paires de quark / antiquark ne
s'annihileront pas.
Les parties
originelles du proton et de l'antiproton qui ne s'annihilent pas se combineront
avec les produits de l'annihilation et généreront un flux de multiples particules
sortantes. Et l'énergie totale sera conservée..
-« Ah OLIVIER ! , il me vient une image : c’est
comme si deux sac de billes en se choquant « gentiment » se
déchiraient seulement en partie en mixant doucement leur contenu !!! !
-« Pas trop mal vu ,XYZ ! En approche de chocs à des niveaux d’énergies beaucoup plus importants le caractère composite du nuage de particules
élémentaires de quarks etc que contient un
proton apparait de manière plus
fortement
….
-« Vous proposant
toujours mon image OLIVIER ,ce
serait un peu comme si deux sacs de billes se choquant très fort
explosaient en envoyant d’abord tout leur petit matériel aux quatre coins de l espace !???
-« Pas complètement…Je dois tomber dans les détails….Par
exemple un de ses quarks de valence
constitutifs peut s'annihiler avec un antiquark, tandis que les quarks et
antiquarks restants subissent un réarrangement en un certain nombre de mésons
(principalement des pions et des kaons) qui s'envolent du point d'annihilation
. Les mésons nouvellement créés sont instables et se désintègrent en une série
de réactions qui ne produisent finalement que des rayons gamma, des électrons,
des positons et des neutrinos.
Voici les spécificités de la réaction qui produit les
mésons. Les protons sont constitués de deux quarks up et d'un quark down,
tandis que les antiprotons sont constitués de deux anti-ups et d'un anti-down. La
forte force nucléaire fournit une forte attraction entre les quarks et les
antiquarks, donc quand un proton et un antiproton s'approchent dans une distance
où cette force est active (moins de 1 fm), les quarks tendent à s'associer aux
antiquarks, formant trois pions. L'énergie libérée dans cette réaction est
importante, car la masse au repos de trois pions est très inférieure à la masse
d'un proton et d'un antiproton.
Mais l'énergie peut
également être libérée par l'annihilation directe d'un quark avec un antiquark.
L'énergie supplémentaire peut aller à l'énergie cinétique des pions libérés,
être rayonnée sous forme de rayons gamma, ou dans des quarks inférieurs ou
étranges. Les autres arômes ( 6 saveurs ) des quarks sont trop massifs pour
être créés dans cette réaction, à moins que l'antiproton incident ait une
énergie cinétique due à sa vitesse relativiste . Les quarks et les antiquarks nouvellement
créés se transforment en mésons, produisant des pions et des kaons
supplémentaires.
Je vous ai indiqué la dernière fois que les réactions dans lesquelles l'annihilation
proton-antiproton a été observée, produit jusqu'à neuf mésons tandis que la
production de treize mésons est théoriquement possible. Les mésons générés
quittent le site de l'annihilation à des fractions modérées de la vitesse de la
lumière, et se désintègrent avec la durée de vie appropriée pour leur type de
méson
-« C EST
VRAIMENT LE FOUTOIR OLIVIER …Mais vous m avez tout dit ????
-« NON bien sur!!! ……. Plus
généralement des réactions similaires se produiront quand un anti nucléon
s'annihilera dans un noyau atomique plus complexe, sauf que les mésons
résultants, en interaction forte, ont une probabilité significative d'être
absorbés par l'un des nucléons "spectateurs" restants plutôt que de
s'échapper. Puisque l'énergie absorbée peut atteindre jusqu'à 2 GeV, elle peut
en principe dépasser l'énergie de liaison des noyaux les plus lourds. Ainsi,
lorsqu'un antiproton s'annihile à l'intérieur d'un noyau lourd tel que
l'uranium ou le plutonium, une perturbation partielle ou complète du noyau peut
se produire, libérant un grand nombre de neutrons rapides........
-" Arrêtez bon sang! OLIVIER !je
ne veux pas que vous abordiez les fissions secondaires possibles en assemblages
de combustibles industriels ou dans les Armes ; cela n' a pas sa place ici !
3Photos extraites
de « Conversations About Science with Theoretical Physicist Matt Strassler »
“Apparent Unexpected Asymmetries in the Production of Quarks” ( Tevatron/
