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La taille du proton trouble la physique
Posté : jeu. juil. 08, 2010 11:42 am
par jerome
Des physiciens ont mesuré la taille des protons.
L'article est dans Nature.
Voici un extrait d'un article
de Libération.
"
En résumé très lapidaire, les physciens ont fabriqué des atomes d'hydrogène spéciaux, où l'électron est remplacé par un muon puis ont mesuré par laser son énergie (il faut faire fissa car la durée de vie d'un muon est de deux millionièmes de seconde) ce qui donne une mesure à 0,1% près du diamètre du proton. Une mesure dix fois plus précise que le même dispositif appliqué à un atome d'hydrogène normal, avec un électron. Dans cette collaboration internationale, l'équipe française du Kastler Brossel a apporté son expertise en lasers.
Dès les premières expériences, en 2002, les physiciens sont tombés sur un os à ronger : la mesure du diamètre du proton est de 0,8414 femtomètre (un femto c'est 10-15 mètre), alors que les anciennes mesures avec un électrons donnaient 0,877 femtomètre. "
Posté : jeu. juil. 08, 2010 2:01 pm
par Le_navire
Quelqu'un peut m'expliquer plus clairement siouplait ?
Posté : jeu. juil. 08, 2010 2:18 pm
par Aldaran
Le_navire a écrit :Quelqu'un peut m'expliquer plus clairement siouplait ?
C'est petit.
Posté : jeu. juil. 08, 2010 2:39 pm
par marc
Le_navire a écrit :Quelqu'un peut m'expliquer plus clairement siouplait ?
Voilà l'article :
http://www.futura-sciences.com/fr/news/ ... ton_24374/
Posté : jeu. juil. 08, 2010 3:02 pm
par Sand
Le_navire a écrit :Quelqu'un peut m'expliquer plus clairement siouplait ?
La nouvelle mesure ne donne pas le même chiffre que l'ancienne mesure.
Mais à cette échelle on peut parler de sodomiser les femtodyptères...
Posté : jeu. juil. 08, 2010 3:06 pm
par Lensman
Si ça donnait exactement la même chose, ça serait louche, un peu comme si une conscience supérieure manipulait l'univers...
Oncle Joe
Posté : jeu. juil. 08, 2010 5:28 pm
par Gérard Klein
Lensman a écrit :Si ça donnait exactement la même chose, ça serait louche, un peu comme si une conscience supérieure manipulait l'univers...
Oncle Joe
Au contraire. Elle s'amuse.
Cela dit, pour le Navire, c'est peu comme la différence entre le beurre normal et le beurre allégé. Le second est-il fabriqué à partir de lait produit par des vaches ayant de l'air dans les mamelles?
La Commission Européenne s'interroge.
Posté : jeu. juil. 08, 2010 5:39 pm
par Bull
Sand a écrit :Le_navire a écrit :Quelqu'un peut m'expliquer plus clairement siouplait ?
La nouvelle mesure ne donne pas le même chiffre que l'ancienne mesure.
Mais à cette échelle on peut parler de sodomiser les femtodyptères...
Pas du tout. C'est une découverte énorme. Comme écrit dans l'article (Cf. abstract ci-dessous), cette différence correspond à 5 déviations standards.
C'est tout simplement énorme.
Exemple tirée de notre ami wiki : taille moyenne d'un adulte mâle US=178cm, une déviation standard=8cm.
"For example, the average height for adult men in the United States is about 70 inches (178 cm), with a standard deviation of around 3 in (8 cm). This means that most men (about 68 percent, assuming a normal distribution) have a height within 3 in (8 cm) of the mean (67–73 in/170–185 cm)"
L’équivalent en physiques ou en mathématiques (mais j'extrapole les spécialistes qui passent me corrigeront) serait de publier, grâce à des instruments de mesure plus efficace que la vitesse de la lumière est en fait C=230 000 km/s ou que pi=3.3212.
C'est le plus gros coup de massue en découverte en physique de ces x dernières années.
Cela remet potentiellement en cause une majorité de nos "connaissance" en physique de haut niveau.
J'espère qu'il y a un artefact quelque part
The size of the proton
Vol 466|8 July 2010| doi:10.1038/nature
Randolf Pohl, Aldo Antognini, Francois Nez, Fernando D. Amar, et al.
The proton is the primary building block of the visible Universe, but many of its properties—such as its charge radius and its anomalous magnetic moment—are not well understood. The root-mean-square charge radius, rp, has been determined with an accuracy of 2 per cent (at best) by electron–proton scattering experiments1, 2. The present most accurate value of rp (with an uncertainty of 1 per cent) is given by the CODATA compilation of physical constants3. This value is based mainly on precision spectroscopy of atomic hydrogen4, 5, 6, 7 and calculations of bound-state quantum electrodynamics (QED; refs 8, 9). The accuracy of rp as deduced from electron–proton scattering limits the testing of bound-state QED in atomic hydrogen as well as the determination of the Rydberg constant (currently the most accurately measured fundamental physical constant3). An attractive means to improve the accuracy in the measurement of rp is provided by muonic hydrogen (a proton orbited by a negative muon); its much smaller Bohr radius compared to ordinary atomic hydrogen causes enhancement of effects related to the finite size of the proton. In particular, the Lamb shift10 (the energy difference between the 2S1/2 and 2P1/2 states) is affected by as much as 2 per cent. Here we use pulsed laser spectroscopy to measure a muonic Lamb shift of 49,881.88(76) GHz. On the basis of present calculations11, 12, 13, 14, 15 of fine and hyperfine splittings and QED terms, we find rp = 0.84184(67) fm, which differs by 5.0 standard deviations from the CODATA value3 of 0.8768(69) fm. Our result implies that either the Rydberg constant has to be shifted by −110 kHz/c (4.9 standard deviations), or the calculations of the QED effects in atomic hydrogen or muonic hydrogen atoms are insufficient.
Posté : jeu. juil. 08, 2010 6:05 pm
par MF
Question : qu'est ce le diamètre du proton ?
Vous avez 5 heures (une par sigma) ; la réponse ne devra pas dépasser 8 pages.
Posté : jeu. juil. 08, 2010 7:34 pm
par Lensman
MF a écrit :Question : qu'est ce le diamètre du proton ?
Vous avez 5 heures (une par sigma) ; la réponse ne devra pas dépasser 8 pages.
Tien, tu me rassures un peu. Cela fait plusieurs jours que j'ai abandonné l'idée que les protons étaient des petites boules, alors effectivement, le diamètre, c'est quoi?
Oncle Joe
Posté : jeu. juil. 08, 2010 7:41 pm
par Poum Poum Pouloum
Peut-être le diamètre d'une certaine distribution de charge qu'on assimile au proton...heu...il y a un physicien dans la salle ?
Posté : jeu. juil. 08, 2010 7:50 pm
par Le_navire
Merci Bull (c'est fini, oui, les vilains ? Je suis nulle quand il s'agit de concepts mathématiques mais tout de même...
)
Ce qui m'intéresse, c'est ça : qu'est-ce que ça remet en cause ? Qu'est-ce que ça risque de modifier dans notre conception de la physique ? Par exemple un truc auquel je pense là, tout de suite, est-ce que ça a une incidence sur les travaux récent sur la matière noire ?
Posté : ven. juil. 09, 2010 6:59 am
par Eons
Compte tenu de la présence d'un élément perturbateur (l'électron d'un côté, le muon de l'autre), ça revient à s'étonner que le diamètre d'un ballon ne soit pas le même au niveau du sol et à 8 000 m d'altitude. Et encore, je suis gentil, parce qu'un ballon a de vraies limites physiques (son enveloppe) bien définies, contrairement à une géante gazeuse, un cyclone ou la foudre en boule.
C'est le fait que des "grosses têtes" aient pu s'imaginer que le proton puisse avoir un diamètre intrinsèque qui m'étonne.
Posté : ven. juil. 09, 2010 7:30 am
par Lensman
Eons a écrit :Compte tenu de la présence d'un élément perturbateur (l'électron d'un côté, le muon de l'autre), ça revient à s'étonner que le diamètre d'un ballon ne soit pas le même au niveau du sol et à 8 000 m d'altitude. Et encore, je suis gentil, parce qu'un ballon a de vraies limites physiques (son enveloppe) bien définies, contrairement à une géante gazeuse, un cyclone ou la foudre en boule.
C'est le fait que des "grosses têtes" aient pu s'imaginer que le proton puisse avoir un diamètre intrinsèque qui m'étonne.
C'est surtout que, comme d'habitude, on emploie des mots ("diamètre") qui sont trompeurs, car ils nous font penser à des notions différentes employés dans un contexte différent. D'où des quiproquos iditos dans les discussions et des titres farfelus sur les revues de vulgarisation scientifique...
Oncle Joe
Posté : ven. juil. 09, 2010 8:39 am
par Poum Poum Pouloum
Conclusion : il faudrait trouve une source d'information plus précise et quelqu'un capable d'expliquer l'équivalent de la notion de diamètre pour une particule soumise au lois de la mécanique quantique.
Quoi qu'il en soit, l'expérience a l'air de mener à une possible remise en cause de l'électrodynamique quantique (qui était pourtant réputée pour sa précision) ou bien de la constante de Rydberg (qui était considérée comme une des constantes les mieux mesurées en physique et intervient dans une formule faisant intervenir d'autres constantes importantes en physique, donc servait à les évaluer elles aussi).
C'est énorme.