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E_MC² et baryon

sebatlante

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Posté le : 02/03/2008, 22:59 (Lu 10751 fois)
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Commentaire :  E_MC² et baryon


Bonjour,

on sait que l'electron est un lepton qui possede une masse.
Donc pour cette particule la formule d'einstein E=mc² devrait s'appiquer.
Or d'apres ce que j'ai vu l'energie E de la mass m serait dut à l'interaction forte.
Mais l'interaction forte agit que sur les quark.
Cela veut t-il dire que la formule d'einstein fonctionne uniquement pour les quarks et tous ce qui en est composé: tout baryon et que les leptons tel que les electron ne serait pas concerner par la formule d'einstein?

merci d'avance


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Edité le 02/03/2008, 23:02 par sebatlante

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Edité le 03/03/2008, 11:38 par sebatlante

Re: EMC² et baryon [55075]

Invité(e)




Posté le : 03/03/2008, 11:17 (Lu 10742 fois)
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Sans être vraiment sûr, je pense que si le lepton et le baryum est formé de quark alors oui elle doit surement fonctionné (la formule).

Pour info on va en été faire des tests plus poussés dans notre superbe accélerateur de particules. (héhé)

Re: EMC² et baryon [55076]

sebatlante

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Posté le : 03/03/2008, 11:29 (Lu 10740 fois)
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Merci pour ta reponse mais en faite les leptons ne sont pas composés de quarks.
C'est deux sorte de "famille" de particules élémentaires en faite: d'un coté les quarks et de l'autre les leptons.
Et c'est l'assemblement de 3 quarks qui va formé un baryon(et pas baryum qui lui est un atome )

Pour les accelerateurs de particules dont le LHC c'est surtout pour decouvrir ce qu'on apelle le boson de higgs qui, si j'ai bien compris, serait une particule permetant de "donner" une masse aux autres particules et donc jouer dans l'interaction gravitationelle.
Mais il est vrai que les accelerateurs ont un lien avec e=mc² puisque plus on accelere quelque chose et plus sa masse augmente: Là encore d'après ce que j'ai compris quand on accelère un objet celui ci a une inertie qui est convertie en masse. Cela veut dire que les particules accelérée ont une masse plus importante qu'au depart et donc suivant e=mc² une energie plus importante.
On etudie aussi l'antimatiere pour savoir pourquoi la matiere ne c'est pas totalement annihiler par l'antimatiere pour former de l'energie.

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Edité le 03/03/2008, 11:32 par sebatlante

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Edité le 03/03/2008, 11:36 par sebatlante

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Edité le 03/03/2008, 11:37 par sebatlante

Re: E_MC² et baryon [55104]

Nobudy

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Posté le : 03/03/2008, 20:24 (Lu 10722 fois)
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Bonjours,


Citation : sebatlante
on sait que l'electron est un lepton qui possede une masse.
Donc pour cette particule la formule d'einstein E=mc² devrait s'appiquer.
Or d'apres ce que j'ai vu l'energie E de la mass m serait dut à l'interaction forte.


non, pas forcément, c'est pour toute matière. En faite, la masse est selon Einstein une forme d'énergie. Et comme toute énergie peut être convertie en une autre. Cette égalité permet de calculer la quantité d'énergie en Joules que représente une masse M, aussi bien les hadrons que les leptons.

Je m'explique : Lors d'une rencontre matière-antimatière, toute la masse devient énergie. Dans google, il te suffit de taper "annihilation positron électron" et trouvera sûrement des rapport avec E=MC².


Citation : sebatlante
Mais l'interaction forte agit que sur les quark.
Cela veut t-il dire que la formule d'einstein fonctionne uniquement pour les quarks et tous ce qui en est composé: tout baryon et que les leptons tel que les electron ne serait pas concerner par la formule d'einstein?


Pour te répondre franchement, TOUT est concerné par la formule d'einstein. Même les photons quoi qu'ils n'aient pas de masse.

Génial notre Albert !

Jette un coup d'½il ici :
http://fr.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc%C2%B2

Il y a une variante de la formule pour les particules sans masse.


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Re: E_MC² et baryon [55106]

sebatlante

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Posté le : 03/03/2008, 22:17 (Lu 10716 fois)
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ok merci pour ta reponse

Donc si j'ai bien compris lors de la fission nucleaire, il y a un deficit de masse qui en faite s'est converti en energie. Cela veut dire que l'interaction forte n'a rien à voir la dedans?? bizarre

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Edité le 03/03/2008, 23:35 par sebatlante

Re: E_MC² et baryon [55207]

sebatlante

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Posté le : 05/03/2008, 23:21 (Lu 10701 fois)
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Personne??

D'apres mes recherche, le deficit de la masse d'un atome est dut à la transformation de la matiere en energie lié à l'interaction forte.
Ce qui nous ramene à, puisque l'electron n'interagie pas avec l'interaction forte, comment la formule d'einstein peut s'appliqué à l'electron?

merci

Re: E_MC² et baryon [55228]

Nobudy

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Posté le : 06/03/2008, 18:20 (Lu 10694 fois)
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Bonjours,

tout ce que je sais c'est que toute masse peut se transformer en énergie et le taux d'énergie obtenue pour une certaine quantité de masse est calculé avec la formule d'Einstein. Je sais que l'électron peut se transformer en énergie pur après annihilation avec un positron.
La formule d'Einstein est E (en joule) = m (en kg) c² (vitesse de la lumière au carré).

voici le calcule pour électron-positron) :

E = (9,11 × 10-31 kg x 2) x 300000² = 1,6398 x 10-19 J

Et voilà. corrigez-moi si je me trompe.

Lors de la fission nucléaire, l'incroyable énergie provient de la répulsion des deux noyaux produits. Il n'y a pas de déficit de masse d'après ce que j'ai cru comprendre.


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Re: E_MC² et baryon [55231]

sebatlante

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Posté le : 06/03/2008, 18:43 (Lu 10691 fois)
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Pour tes calcul sa semble logique a cause de l'anihilation matiere/antimatiere mais pour mon cas l'electron est seul sans positron.

Citation
Lors de la fission nucléaire, l'incroyable énergie provient de la répulsion des deux noyaux produits. Il n'y a pas de déficit de masse d'après ce que j'ai cru comprendre.

Je ne suis pas d'accord,mais je peut me tromper:
Deja au debut,donc avant la fission, il y a deja un deficit de masse(la masse de l'atome est inferieur a la masse du nombre total separer). Ce deficit est du a l'interaction forte qui est une energie de liaison permettant de lié les nucleons entre eux.Puisque l'energie est egal à la masse, alors on comprend pourquoi il y a un deficit.
Lors de la fission la masse de l'atome d'origine est superieur à la somme des masses des deux atomes produit. Ce deficit de masse est expliquer par une liberation d'energie de liaison qui corepond a la masse.

Bien sur je me tromper donc corigez-moi si c'est le cas

Re: E_MC² et baryon [55247]

Nobudy

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Posté le : 06/03/2008, 22:36 (Lu 10682 fois)
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Citation : sebatlante
Pour tes calcul sa semble logique a cause de l'anihilation matiere/antimatiere mais pour mon cas l'electron est seul sans positron.


Et bien fais le calcul pour connaître l'énergie que peut devenir un électron.


Citation : sebatlante
Deja au debut,donc avant la fission, il y a deja un deficit de masse(la masse de l'atome est inferieur a la masse du nombre total separer).


Là, je ne comprend pas bien ce que tu veux dire.


Citation : sebatlante
Puisque l'energie est egal à la masse


Attention, là je chipote. L'énergie est égal à la masse fois le carré de la vitesse de la lumière. Mais je pense que tu voulais dire ça.


Citation : sebatlante
Lors de la fission la masse de l'atome d'origine est superieur à la somme des masses des deux atomes produit. Ce deficit de masse est expliquer par une liberation d'energie de liaison qui corepond a la masse.


Faux et complètement faux. Tu as oubliés les neutrons libérés.
Voici la réaction de fission de l'uranium 235 :

235U + n => 92Kr + 141Ba + 3n

92 + 141 + 3 = 235 + 1
résultat : la masse est conservé.

Voilà.


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Re: E_MC² et baryon [55250]

sebatlante

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Posté le : 07/03/2008, 00:01 (Lu 10671 fois)
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Citation : N2O

Et bien fais le calcul pour connaître l'énergie que peut devenir un électron.


Ce que je veut c'est comprendre pourquoi c'est possible. Car l'energie d'un proton et d'un neutron je peut comprendre : c'est du à l'interaction forte. Mais puisque l'interaction forte agit que sur les quarks et pas les leptons(l'electron etant un lepton) sa me pose probleme.

Citation : N2O
Attention, là je chipote. L'énergie est égal à la masse fois le carré de la vitesse de la lumière. Mais je pense que tu voulais dire ça.


C'est des toutes petites erreurs que proviennent les grandes erreurs .
Mais ici la masse est bien egal à l'energie. L'elevation au carré de la vitesse de la lumiere est juste ici pour permetre la conversion dans notre systeme(où l'energie est exprimer en joules)


Citation : N2O
Faux et complètement faux. Tu as oubliés les neutrons libérés.
Voici la réaction de fission de l'uranium 235 :

235U + n => 92Kr + 141Ba + 3n

92 + 141 + 3 = 235 + 1
résultat : la masse est conservé. .


ummh pas si faux que sa. Unkky explique d'ailleur pourquoi ci dessous.




J'ai oublier un petit detail d'ailleur:
Citation : N2O
E = (9,11 × 10-31 kg x 2) x 300000² = 1,6398 x 10-19 J

Outre le fait que la vitesse de la lumiere n'est pas tout a fait egal a ce que tu dit, elle n'est pas exprimer en km.s-1 mais en m.s-1 soit environ 3,00.108m.s-1
ton calcul est donc incorect. L'erreur est humaine(qui ne s'est pas trompé au moins une fois dans sa vie?)



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Edité le 07/03/2008, 00:10 par sebatlante

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Edité le 07/03/2008, 00:15 par sebatlante

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Edité le 08/03/2008, 16:59 par sebatlante

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Edité le 08/03/2008, 17:01 par sebatlante

Re: E_MC² et baryon [55318]

Nobudy

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Posté le : 08/03/2008, 15:14 (Lu 10647 fois)
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Bonjours,


Citation : sebatlante
Ce que je veut c'est comprendre pourquoi c'est possible. Car l'energie d'un proton et d'un neutron je peut comprendre : c'est du à l'interaction forte. Mais puisque l'interaction forte agit que sur les quarks et pas les leptons(l'electron etant un lepton) sa me pose probleme.


As-tu un document qui montre que c'est dû à l'interaction forte ? Moi, j'ai trouvé une page internet très convaincante :


" L'énergie totale d'une particule isolée (qui dépend, rappelons-le, du repère choisi) peut s'écrire comme la somme de son énergie au repos mc² et de son énergie cinétique K. On a donc :

E = mc²/√(1-(v²/c²)) = mc² + K

L'énergie cinétique devient :

K = E-mc² = mc²((1/√(1-(v²/c²)))-1)

Aux faibles vitesses (c'est-à-dire petites devant celle de la lumière) on obtient :

K = (1/2)mv²

qui n'est autre que l'énergie cinétique classique.

Pour les vitesses très proches de celle de la lumière, l'énergie au repos de la particule s'avère négligeable devant l'énergie cinétique. Comme on peut écrire :

1 - ß² = (1+ß)(1-ß) ≈ 2(1-ß)

l'énergie total devient :

E ≈ K = mc²/(√(2(1-ß))) ≡ mc²/(√(2(1-(v/c)))) "



Voilà.
Si sa t'intéresse, voici une explication de l'application de la formule d'Einstein sur les particules de masse nul :



" Dans le cas où le corps a une masse nulle, on utilise l'équation :

E² = m²(c²)²+p²c²

qui s'écrit alors :

E = pc

Un tel corps a une vitesse égale à c et on parle d'impulsion plutôt que d'énergie cinétique, terme qui serait ici impropre.

En physique des particules, plusieurs particules atteignent la vitesse c par leur masse nulle :

- les photons, qui transportent le rayonnement électromagnétique
- les bosons de jauge, qui transmettent les autres interactions fondamentales du modèle standard. Dans le cadre de la relativité générale, les ondes gravitationnelles se déplace aussi à la vitesse de la lumière et la particule associée, appelée graviton, devrait également être de masse nulle. Néanmoins à ce jour, et contrairement à toutes les autres particules citées, ni le graviton ni la radiation gravitationnelle associée n'ont été observées expérimentalement. "



Juste pour expliquer que E=mc² n'a rien à voir avec l'interaction forte. Mais comme dis, si tu as un support ou une explication du contraire, n'hésite pas à me la montrer.


Citation : sebatlante
C'est des toutes petites erreurs que proviennent les grandes erreurs .
Mais ici la masse est bien egal à l'energie. L'elevation au carré de la vitesse de la lumiere est juste ici pour permetre la conversion dans notre systeme(où l'energie est exprimer en joules)


Alors d'accord.


Citation : sebatlante
Outre le fait que la vitesse de la lumiere n'est pas tout a fait egal a ce que tu dit, elle n'est pas exprimer en km.s-1 mais en m.s-1 soit environ 3,00.108m.s-1
ton calcul est donc incorect. L'erreur est humaine(qui ne s'est pas trompé au moins une fois dans sa vie?)


Oups ! Tu as totalement raison. C'est un erreur de ma part. Merci de m'avoir corrigé.


Citation : sebatlante
ummh pas si faux que sa. Unkky explique d'ailleur pourquoi ci dessous.


Citation : Unkky
La masse n'est pas conservée lors d'une réaction nucléaire.
La somme des masses des nucléons d'un noyau est supérieure à la masse du noyau, on appelle ça le défaut de masse du noyau.
De plus, lors d'une désintégration, la somme des masses des produits est inférieure à la masse du noyau initial, la différence s'étant convertie (d'après la formule d'Einstein) en énergie cinétique.


Je suis d'accord pour la désintégration.
Mais pour la fission nucléaire de l'uranium 235, non.

Je m'explique :

Un proton a toujours une masse de 1,672 623 1×10-27 kg.
Un neutron a toujours une masse de 1,674 94×10-27 kg.

Ces valeurs ne change jamais (je ne parle pas de poids).

Maintenant, il faut voir si le nombre de proton et le nombre de neutron se conserve donc si on a le même nombre de proton et le même nombre de neutron de part et d'autre dans la réaction :

235U + n => 92Kr + 141Ba + 3n

Voici ce qu'on sait :

- L'uranium 235 possède 92 protons et 143 neutrons.
- Le Krypton 92 possède 36 protons et 56 neutrons.
- Le baryum 141 possède 56 protons et 85 neutrons.

- On initie la réaction avec 1 neutron
- Trois neutrons sont libérés

Donc dans 235U + n, il y a 92 protons et 144 neutrons en tout et dans 92 Kr + 141Ba + 3n, on a aussi 92 protons et 144 neutrons.

Donc, la masse spécifique à nucléon ne variant pas, il y a conservation de la masse.

Voici un extrait de wikipédia qui montre que l'énergie d'un réaction de fission nucléaire provient non de la conversion de masse en énergie mais de la répulsion des deux noyaux produits et de l'énergie des neutrons libérés :

" L'origine de cette énergie trouve son explication dans le bilan des énergies entre le noyau initial et les deux noyaux produits : les protons d'un même noyau se repoussent vigoureusement par leurs charges électrostatiques "

Après, il y a perte de masse suite à la désintégration radioactive du krypton et du baryum mais cela ne concerne plus la réaction de fission.

Voilà.



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Edité le 08/03/2008, 15:18 par N2O


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Re: E_MC² et baryon [55319]

sebatlante

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Posté le : 08/03/2008, 15:32 (Lu 10640 fois)
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Citation : NO3


Un proton a toujours une masse de 1,672 623 1×10-27 kg.
Un neutron a toujours une masse de 1,674 94×10-27 kg.

Ces valeurs ne change jamais (je ne parle pas de poids).

justement si. La masse en realité change. D'où croit tu que l'energie de liaison provient? Elle provient de la masse(d'où E=mc²)C'est d'ailleur pour sa que l'atome a une masse inferieur a la somme des nucleons hors d'un atome et non lié entre eux.Les nucleons seul sont egal environ à 1,67.10-27kg

Citation : NO3

Voici un extrait de wikipédia qui montre que l'énergie d'un réaction de fission nucléaire provient non de la conversion de masse en énergie mais de la répulsion des deux noyaux produits et de l'énergie des neutrons libérés :

" L'origine de cette énergie trouve son explication dans le bilan des énergies entre le noyau initial et les deux noyaux produits : les protons d'un même noyau se repoussent vigoureusement par leurs charges électrostatiques "


oui la je suis d'accord(quoi que sa concerne quand meme E=mc² puisque la seul force qui permet de lié les protons est l'interaction forte qu'on libere lors de la fission. Cette energie vient de la masse des nucleon)

Citation : NO3

Après, il y a perte de masse suite à la désintégration radioactive du krypton et du baryum mais cela ne concerne plus la réaction de fission.

La aussi je suis d'accord. C'est dut à l'interaction forte si je ne me trompe pas. C'est exact?


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Edité le 08/03/2008, 15:37 par sebatlante

Re: E_MC² et baryon [55324]

Nobudy

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Posté le : 08/03/2008, 16:38 (Lu 10629 fois)
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Citation : sebatlante
justement si. La masse en realité change. D'où croit tu que l'energie de liaison provient? Elle provient de la masse(d'où E=mc²)C'est d'ailleur pour sa que l'atome a une masse inferieur a la somme des nucleons hors d'un atome et non lié entre eux.Les nucleons seul sont egal environ à 1,67.10-27kg


Cela voudrait-il dire que les liaisons dû à l'interaction forte entraîne une perte de masse ?
Je ne comprend pas vraiment. Pour moi, ce qui serait logique, c'est que justement, quand on en parle, il y a augmentation de la masse car l'interaction forte est dû au gluons qui on probablement un faible masse (pas encore vérifié).


Citation : sebatlante
oui la je suis d'accord(quoi que sa concerne quand meme E=mc² puisque la seul force qui permet de lié les protons est l'interaction forte qu'on libere lors de la fission. Cette energie vient de la masse des nucleon)


Donc tu sous-entends que la force électromagnétique provient de la masse d'un corps ?
Je ne comprend pas exactement ce que tu veux dire.


Citation : sebatlante
La aussi je suis d'accord. C'est dut à l'interaction forte si je ne me trompe pas. C'est exact?


C'est exacte.
Je prend un exemple simple : l'oxygène 20.
Cette isotope de l'oxygène est instable et se désintègre en quelques secondes en fluor 20 qui se désintègre aussi très rapidement en néon 20 qui est stable.
On remarque qu'un proton c'est transformé en neutron et ceci deux fois de suite.
jusqu'ici, tu es d'accord ?

Comment ?

Il faut voir de quoi est composé un neutron et idem pour le proton. C'est là le domaine de la physique des particules.

Un neutron est constitué d'un quark up et deux quark down tandis qu'un proton est constitué de deux quark up et de un quark down.

On peut en conclure qu'un quark down c'est transformé en quark up.

Un quark up a une masse de 1,5 à 4 MeV/c² et un quark down a une masse de 4 à 8 MeV/c².

Donc perte de masse et on sait que les quark sont régis par l'interaction forte donc on peut bien faire un lien entre E=mc² et interaction forte.

Mais la formule d'Einstein concerne tout. Les particules sans masse jusqu'à électron. As-tu lu l'explication concernant E=mc² avec les particules possédant une énergie cinétique ? L'électron est concerné.

voilà


PS : pourquoi dans tes citations, je m'appelle NO3 ?

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Edité le 08/03/2008, 16:40 par N2O


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Re: E_MC² et baryon [55326]

sebatlante

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Posté le : 08/03/2008, 16:58 (Lu 10624 fois)
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Citation : N2O


Cela voudrait-il dire que les liaisons dû à l'interaction forte entraîne une perte de masse ?
Je ne comprend pas vraiment. Pour moi, ce qui serait logique, c'est que justement, quand on en parle, il y a augmentation de la masse car l'interaction forte est dû au gluons qui on probablement un faible masse (pas encore vérifié).


Oui sa veut dire sa. Au debut, il n'y a que des particules elementaire (notament les quark) Ces quark vont former des hadrons comme les proton. Or les proton se repoussent. Pour vaincre ceci, les protons vont transformer une partie de leur masse en energie qui corespond à l'interaction forte; celle ci etant plus forte que l'electromagnetisme alors les nucleons sont "soudé".

Le gluon quand à lui est un boson. Par consequent, comme le photon pour l'interaction electromagnetique, sa masse est nulle.


Citation : N2O


Donc tu sous-entends que la force électromagnétique provient de la masse d'un corps ?
Je ne comprend pas exactement ce que tu veux dire.


Non. C'est l'interaction forte qui provient de la masse.

Citation : N2O

C'est exacte.
Je prend un exemple simple : l'oxygène 20.
Cette isotope de l'oxygène est instable et se désintègre en quelques secondes en fluor 20 qui se désintègre aussi très rapidement en néon 20 qui est stable.
On remarque qu'un proton c'est transformé en neutron et ceci deux fois de suite.
jusqu'ici, tu es d'accord ?

Comment ?

Il faut voir de quoi est composé un neutron et idem pour le proton. C'est là le domaine de la physique des particules.

Un neutron est constitué d'un quark up et deux quark down tandis qu'un proton est constitué de deux quark up et de un quark down.

On peut en conclure qu'un quark down c'est transformé en quark up.

Un quark up a une masse de 1,5 à 4 MeV/c² et un quark down a une masse de 4 à 8 MeV/c².

Donc perte de masse et on sait que les quark sont régis par l'interaction forte donc on peut bien faire un lien entre E=mc² et interaction forte.

Mais la formule d'Einstein concerne tout. Les particules sans masse jusqu'à électron. As-tu lu l'explication concernant E=mc² avec les particules possédant une énergie cinétique ? L'électron est concerné.


Oui j'ai compris maintenant. Merci pour tes réponse

Citation : N2O

PS : pourquoi dans tes citations, je m'appelle NO3 ?


euh je ne sais pas. J'ai fait la comparaison avec du nitrate mais je ne pourrait pa de dire pourquoi. Je vais modifier.



Re: E_MC² et baryon [55248]

Unkky
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Posté le : 06/03/2008, 23:08 (Lu 10677 fois)
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La masse n'est pas conservée lors d'une réaction nucléaire.
La somme des masses des nucléons d'un noyau est supérieure à la masse du noyau, on appelle ça le défaut de masse du noyau.
De plus, lors d'une désintégration, la somme des masses des produits est inférieure à la masse du noyau initial, la différence s'étant convertie (d'après la formule d'Einstein) en énergie cinétique.

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Edité le 07/03/2008, 00:08 par Unkky

Re: E_MC² et baryon [56830]

sutom

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Posté le : 02/04/2008, 15:04 (Lu 10582 fois)
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mouais, je n'ai même pas eu le courage de lire jusqu'à la fin, bien qu'il y ait des choses justes. Déjà en relativité, bien sûr on peut dire qu'à toute masse équivaut une énergie, certes mais on peut sûrtout dire le contraire, bien qu'en RG, on ne parle je crois QUE d'énergie et de densité d'énergie, en ce qui concerne l'inertie et la gravité, on abolie la masse. Donc dire le contraire, c'est à dire: à chaque énergie équivaut une masse, une variation d'énergie quelconque fait varier ce qu'on appelle la masse, qu'elle soit purement gravitationnelle (bien que ça se morde un peu la queue), électrique ou nucléaire. Seulement dans une réaction nucléaire par exemple, le défaut de masse est bien plus flagrant que dans une réaction chimique, ou bien si on descend un escalier, mais dans chaque cas on perd de la masse. Ca peut être une bonne question théorique de savoir si la masse est localisée quelque part, ou même de savoir si toute masse ne vient que d'un potentiel énergétique venant d'une force bloqué à un état "métastable".


l'éternité , c'est long ... surtout vers la fin .
en thermodynamique comme ailleurs, peu importe le chemin parcouru, l'important c'est le résultat.

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