question sur les 4 forces fondamentales

[tinga]

Bonjour

 

qui pourrait m'expliquer : (simplement 🙂)

 

la force gravitationnelle : c'est la pomme qui tombe. c'est concret pour moi. je comprends

la force électromagnétique : ce sont par exemple des aimants. c'est concret pour moi. je comprends 

 

par contre : force faible , force forte ? Il y a très certainement du concret , oui mais ??? A quoi servent-elles ??

des applications ??

 

merci d'avance

[astro-sam]

Répondre a la question pour la force forte est simple : c'est elle qui fait tourner les centrales nucléaires et fait péter les bombes atomiques . Ce sont des noyaux d'atomes qui se "cassent" ou qui "fusionnent".

 

La force faible c'est un peu plus complexe a expliquer. Si j'ai une "image simple" je re-posterai. Mais ça touche également les "noyaux" atomiques

 

Par contre la force électromagnétique ce ne sont pas que les aimants. C'est aussi toute la physique des matériaux, et toute la chimie (les liens entre atomes pour faire des molécules) notamment la chimie organique et donc tout ce qui fait de nous des êtres vivants et pas de la matière "inerte". C'est aussi tout ce qui est "électrique", et donc par extension "electronique" (donc les ordinateurs), c'est aussi la lumière... bref quasiment tout ce qui nous entoure...

 

A+

[Pyrene]

...sans compter la cinquième, qui est ...euh ...finalement ....très mystérieuse... et encore moins simple que les autres... 

[Fred_76]

 

Il y a 9 heures, Pyrene a dit :

sans compter la cinquième, qui est ...euh ...finalement ....très mystérieuse

 

 

Oui mais, l'article cité conclut que :

Citation

Nous sommes donc en présence d'un article sur arXiv non encore évalué indépendamment, produit par la même équipe qui a déjà fait des affirmations similaires sans qu'aucune expérience ne vienne les confirmer avec d'autres groupes de chercheurs et ce depuis 2008, et il faudrait y consacrer des articles dans les médias sur ces bases en suggérant, voire carrément en affirmant, qu'il existe des preuves de l'existence d'une cinquième force ?

 

C'est donc qu'elle existe, cette 5ième force car, selon un capilotracteur nord américain :

Citation

Avoir énormément de difficultés de parvenir à expliquer [une théorie], appuie dorénavant son exactitude.

 

De nos jours, ce n'est plus la preuve qui permet de valider une théorie, mais l'absence de justification qui assoit sa pertinence. 

 

[gabal]

C'est sans compter que la notion même de "Force" relève d'une physique du 19 éme siècle, toujours enseignée au 21ème. Donc oui en ces termes ça n'est pas satisfaisant pour comprendre et prédire mère nature. Mais bon les Incas prédisaient les éclipses avec des noeuds  alors pourquoi parler d’électrodynamique quantique et de théorie des champs ?

[Toutiet]

Le 25/11/2019 à 16:13, astro-sam a dit :

Répondre a la question pour la force forte est simple : c'est elle qui fait tourner les centrales nucléaires et fait péter les bombes atomiques . Ce sont des noyaux d'atomes qui se "cassent" ou qui "fusionnent".

 

La force faible c'est un peu plus complexe a expliquer. Si j'ai une "image simple" je re-posterai. Mais ça touche également les "noyaux" atomiques

 

Par contre la force électromagnétique ce ne sont pas que les aimants. C'est aussi toute la physique des matériaux, et toute la chimie (les liens entre atomes pour faire des molécules) notamment la chimie organique et donc tout ce qui fait de nous des êtres vivants et pas de la matière "inerte". C'est aussi tout ce qui est "électrique", et donc par extension "electronique" (donc les ordinateurs), c'est aussi la lumière... bref quasiment tout ce qui nous entoure...

 

A+

Ouh la la... c'est vraiment approximatif et peu convainquant tout ça...😡

[Fred_76]

Il y a aussi :

 

[wismerhill]

Bonjour

 

la gravitation, c'est ok

la force électromagnétique est tout ce qui concerne les particules chargées. Ca va effectivement des aimants, jusqu'à la lumière et jusqu'à ce qui tient les électrons (négatifs) aux protons (positifs)

la force forte est celle qui maintient les protons entre eux dans le noyau. Etant chargés positifs, ils devraient se repousser or ils sont collés.

La force faible, elle, intervient dans des phénomènes radioactifs et des réactions en chaine. par contre, elle est très liée à la force électromagnétique en force électrofaible

 

Chacune intervient à une échelle différente. Ce qui est frappant, c'est de constater la différence en terme de puissance, la gravitation étant la plus faible, et de loin. Un moyen de s'en rendre compte : quand un objet tombe (par la gravitation), et qu'il entre en contact avec un autre objet ou le sol, ses protons ne se séparent pas, sinon il passerait à travers.

[Fred_76]

On parle désormais d'intéractions plutôt que de forces.

 

Une intéraction traduit l'action d'un objet sur un autre. En mécanique classique, les interactions sont traduites en "forces" (un point d'application, une direction et un sens) soit un vecteur, ça suffit à décrire la plupart des mouvements et c'est très pratique à utiliser. En mécanique relativiste générale, les interactions sont des liées à la courbure de l'espace temps. En physique quantique, ce sont des échanges entre champs via des particules élémentaires comme les photons, gluons, bosons...

 

Interaction gravitationnelle

C'est celle qui assure la cohésion de la Terre, les mouvements des astres dans l'espace, les orbites des satellites, nos mouvements sur Terre (pourquoi on tombe...). On ne sait pas par quoi elle est portée. On observe cependant depuis peu des ondes gravitationnelles (avec les détecteurs LIGO et Virgo), ce qui pourrait s'expliquer par l'existence du "graviton", de masse nulle (et donc voyageant à la vitesse de la lumière) mais pour le moment jamais observé.

Sa portée est infinie.

Ses effets sont très faibles par rapport aux autres interactions, mais c'est elle qui prédomine à très grande distance.

 

Interaction électromagnétique

Elle est portée par les photons.

C'est celle qui explique plein de phénomènes (optique, électronique, électricité, magnétisme, la stabilité des molécules...).

Sa portée est infinie.

 

Interaction forte

Elle est portée par certaines particules élémentaires (quarks, gluons et antiquarks). C'est elle qui permet à ces particules de rester groupées pour former des hadrons. Et au delà, c'est elle qui assure la stabilité des neutrons, protons et des noyaux atomiques.

Cette interaction tend vers 0 quand les deux particules sont très proche et devient très grande quand les particules s'écartent, un peu comme un ressort. C'est cette propriété qui maintient les particules ensembles tout en leur permettant de se déplacer les unes par rapport aux autres.

Sa portée est très faible, grosso modo celle d'un noyau atomique, mais à l'échelle des particules, elle est de loin la plus forte, d'où son nom.

 

Interaction faible

Sa description est plus compliquée. C'est elle qui est responsable de la radioactivité β. 

Elle est portée par les bosons. Elle permet a un groupe de particules élémentaires d'échanger de l'énergie, de la masse et de la charge électrique entre elles.

Sa portée est 100 fois plus faible que l'interaction forte.

 

La Force

Elle est parfaitement décrite par Maître Yoda.

Elle est portée par les midi-chloriens.

Sa portée est infinie et elle agit sur l'ensemble des autres interactions :

- interaction gravitationnelle : la Force permet s'y opposer et ainsi de faire léviter des objets

- interaction électromagnétique : la Force permet de détourner des champs magnétiques et électromagnétiques afin de générer des flux de plasma (éclairs, foudre...).

- interactions forte et faible : la Force permet de disloquer les atomes et de provoquer de la radioactivité bien que cela soit interdit et utilisé uniquement par les maîtres Siths.

 

 

La Relativité Générale d'Einstein et ses développements ultérieurs permettent d'unifier les interactions gravitationnelle et électromagnétique, mais pas les deux autres forte et faible.

Le Modèle Standard, qui repose sur la mécanique quantique, permet d'unifier les interactions électromagnétique, forte et faible mais pas la gravitation (ni d'autres phénomènes comme la matière noire).

Les scientifiques cherchent, pour l'instant en vain, à unifier les 4 interactions.

Il est impossible d'unifier les 4 interactions avec La Force car personne n'a encore vu cette force ailleurs que dans l'imaginaire de George Lucas.

[Pyrene]

Il y a 10 heures, Toutiet a dit :

Ouh la la... c'est vraiment approximatif et peu convainquant tout ça...😡

Comment ???? un participe présent au lieu d'un adjectif ????  😨😱

[Toutiet]

Bien vu... je n'étais d'ailleurs moi-même pas convaincu du bien fondé de la terminaison qui "passait mal"...

😋

[Fred_76]

... chose due !

[bongibong]

En fait pour compléter ce qui a été dit.

 

L'interaction nucléaire forte est la force qui relie les quarks dans les hadrons. Comme dit elle augmente avec la distance et diminue avec l'énergie, on parle de confinement et de liberté asymptotique. Elle s'exerce entres particules dotées d'une charge de couleur. Les bosons porteurs de cette force sont les gluons qui sont également chargés pour certains.

 

Il y a un rémanent de cette force qui est l'interaction forte entre les nucléons, qui n'est pas lié à l'échange des gluons, mais de mésons. (c'est le potentiel de Yukawa).

 

Pour l'interaction faible, c'est un peu moins concret, c'est la seule interaction qui ne produit pas des structures liées. L'interaction faible est responsable de la désintégration beta, par exemple transformation du carbone 14 en azote 14. Il n'est pas directement responsable de la fusion nucléaire dans le soleil, mais... est responsable de la lenteur de la fusion de l'hydrogène.

 

Par exemple dans la chaîne p-p, la première étape c'est :

p + p --> D + positron + anti neutrino

 

En fait... Ce que l'on ne dit pas c'est que la plupart du temps ça donne :

p + p --> Helium 2 très instable --> p + p

 

De temps en temps, mais très rarement ça donne :

p + p --> helium 2 --> par désintégration beta D + positron + anti neutrino

En fait pour compléter ce qui a été dit.

 

L'interaction nucléaire forte est la force qui relie les quarks dans les hadrons. Comme dit elle augmente avec la distance et diminue avec l'énergie, on parle de confinement et de liberté asymptotique. Elle s'exerce entres particules dotées d'une charge de couleur. Les bosons porteurs de cette force sont les gluons qui sont également chargés pour certains.

 

Il y a un rémanent de cette force qui est l'interaction forte entre les nucléons, qui n'est pas lié à l'échange des gluons, mais de mésons. (c'est le potentiel de Yukawa).

 

Pour l'interaction faible, c'est un peu moins concret, c'est la seule interaction qui ne produit pas des structures liées. L'interaction faible est responsable de la désintégration beta, par exemple transformation du carbone 14 en azote 14. Il n'est pas directement responsable de la fusion nucléaire dans le soleil, mais... est responsable de la lenteur de la fusion de l'hydrogène.

 

Par exemple dans la chaîne p-p, la première étape c'est :

p + p --> D + positron + anti neutrino

 

En fait... Ce que l'on ne dit pas c'est que la plupart du temps ça donne :

p + p --> Helium 2 très instable --> p + p

 

De temps en temps, mais très rarement ça donne :

p + p --> helium 2 --> par désintégration beta D + positron + anti neutrino

[tinga]

merci pour vos réponses 

j'y vois de moins en moins clair 😊