Le Pouvoir de l 'Imaginaire (n°553) :Particules (suite)

Nous avons vu que faire disparaitre un proton n’est pas chose facile puisque  en «  régime calme » il aurait un temps de vie supérieur à celui de notre univers local !!!!Qu ‘allons-nous alors découvrir avec l’étude de la dématérialisation d’une particule  de façon plus générale ?????

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-«  Je crois OLIVIER   que vous ne réalisez pas que ce que vous traitez aujourd’hui fait partie de programme du lycée en  classe de première  ! Autrement dit tout le monde sait    que le positron  réagit avec l’électron en donnant  deux photons  partant chacun dans une direction opposée …C est vieux comme Hérode !

-«  Mais qui vous dit  cher XYZ     que je vais me cantonner à ce seul cas là ???Devenu, c’est vrai, trivial !

-«  Alors  précisez mieux votre fil conducteur …..

-« S’il est vrai XYZ   que  l’annihilation correspond à la collision entre une particule sub-atomique et son antiparticule respective ; je désire aussi traiter les cas où le mot annihilation peut également être utilisé de manière plus informelle ; par exemple  pour l'interaction de deux particules qui ne sont pas des antiparticules mutuelles (pas de conjugaison  de charge). Certains nombres quantiques ne peuvent alors ne  pas totaliser zéro dans l'état initial, et  ils doivent être conservés, avec les mêmes totaux dans l'état final. Ce sera par exemple l'annihilation" d'un antineutrino électronique  de haute énergie avec un électron pour produire une particule W-

 -«  Mais où est-ce que cela va nous mener OLIVIER ?

-«   J’estime qu’ il peut être intéressant  , déjà sur un plan théorique fondamental   , de chercher à savoir ce que  l’annihilation de toute particule matérielle peut produire comme types divers d’ énergies ….Comme je vous l’ai déjà expliqué XYZ   , toute matière n’ est pour moi   qu’une forme de vibration  confinée sur elle-même …Bien entendu, je ne prétends pas pouvoir aller  trés loin  avec cette idée … Il ne suffit pas de dire  qu’ il s’agit d’une onde centrée sur elle-même  , un oscillateur harmonique auto-entretenu ,  peut -être posé sur un espace à  1,2,3 ou même N  dimensions   ( comme le postulent les gens des Théories des Cordes) et dans une topologie à découvrir …. J’ai donc essayé de  recenser tout ce que l’expérimentation a tenté  avec l’annihilation  DE LA MASSE /MATIERE …….. Mais ce n’est pas chose simple …

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-«  OK ! Très intéressant !Alors qu’avez-vous découvert ?

-«  Eh bien je vais vous proposer un exemple  bien plus compliqué que celui de l’électron-positron ….Comment XYZ vous représenteriez vous l’annihilation proton-antiproton ?Car je suppose que vous connaissez les résultats du LHC/CERN …Ils ont réussi à savoir  synthétiser  en décembre 2010   un atome d’anti hydrogène et d’en étudier certaines propriétés !!!

-« Oh vous n y allez pas de main morte OLIVIER ! Vous me posez un problème de particule composite !???

-« Oui ! Mais je vais quand même essayer de vous répondre moi-même XYZ …

 Je postule sans risque  que  quand un proton rencontre son antiparticule , la réaction n'est pas aussi simple que l'annihilation électron-positon. Comme contrairement à un électron, un proton est  composé de trois "quarks de valence"  ( les CDI!) et d'un nombre indéterminé de "quarks nomades   et très  transitoires,  les CDD ! " ) liés par des gluons ,lorsqu'un proton rencontre un antiproton,  alors un de ses quarks les plus «  chatouilleux » , un quark de valence  par exemple , devrait pouvoir   s'annihiler de préférence  avec un antiquark pour produire  l’énergie reconnue dans ce milieu si confiné là , c’est à dire    produire un gluon …..Après quoi on calcule  que  le gluon produit  et les quarks restants, les antiquarks, et les gluons de départ subiront un processus de réarrangement complexe  et par étapes ….
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-«  Pourquoi pas en effet ! Et après ?

-«  Il y aura  nécessairement  une première fragmentation …D’abord   en un certain nombre de mésons, (principalement des pions et des kaons), qui partageront l'énergie totale et le moment. Et puis ensuite une deuxième car  les mésons nouvellement créés sont instables, (et à moins qu'ils ne rencontrent et n'interagissent avec d'autres matériaux), ils se désintègreront en une série de réactions  produisant finalement  des rayons gamma, des électrons, des positrons et des neutrinos.  

-«   Disparus les quarks, les antiquarks et les gluons , n’est-ce pas OLIVIER ???!!!

-« En effet !  Et je vous présente en fait  les résultats expérimentaux obtenus (B. Chen, T. A. Armstrong, etc  au CERN)! Des réactions dans lesquelles l'annihilation proton-antiproton a  produit jusqu'à neuf mésons ont été observées, tandis que la production de treize mésons était  théoriquement possible. Les mésons générés quittent  en général le site de l'annihilation à des fractions modérées de la vitesse de la lumière, et décroissent avec la durée de vie appropriée pour leur type

-« Cette variabilité de résultats dépend de quoi ?

-« Les physiciens du Modèle standard  ne sont pas des magiciens et  ne peuvent  garantir la reproductibilité  parfaite   des énergies des protons  et antiprotons jetés  chaque fois dans cette aventure …Les manips ne sont jamais tout à fait strictement identiques vous le savez !

-«   Et que dire des chocs ? Le hasard gaussien  est   sage tandis que  le hasard lévisien  est  sauvage ! Vous vous rappelez ?!!

 A suivre

 PHOTO :MY  OWN  FUTURE !