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Chapitre 9 • Les quatre interactions fondamentales, la relativité générale
Figure 9.9 - Diagramme de Feynman décrivant l'interaction entre deux électrons par
l'intermédiaire d'un photon y (la particule médiatrice de l'interaction électromagnétique).
Le temps s'écoule de la gauche vers la droite sur ce genre de diagramme.
la seconde partie de cet ouvrage, qui permet de résoudre le problème en autorisant
la violation de la conservation de 1' énergie pendant un court instant ôt. En effet, la
quatrième relation d'indétermination de Heisenberg indique qu' il peut y avoir un
écart d'énergie ôE à condition que la condition suivante soit vérifiée (chapitre 13.3) :
ôE.ôt ~ n
(9.17)
Si la particule médiatrice de l'interaction a une masse m, cet écart en énergie doit être
au moins égal à mc
2 , ce qui limite la durée pendant laquelle a lieu l'échange de cette
particule virtuelle :
tz
ôt<~ mc 2
(9.18)
et, par conséquent, la durée de vie de celle-ci. Pendant cet intervalle de temps, la
particule virtuelle ne peut alors parcourir une distance qu'au plus égal à n/mc, ce qui
fournit un ordre de grandeur de la portée de l' interaction. La relation (9.16) indique
qu' une portée infinie correspond à l'échange de particules de masse nulle. C'est le cas
de 1 'électromagnétisme et de la gravitation, pour lesqueIIes ces particules se nomment
photons et gravitons (bien que ces derniers soient hypothétiques car ils n' ont pas
encore été détectés).
Nous venons de détailler l'interaction gravitationnelle, passons donc maintenant
rapidement en revue certaines caractéristiques des trois autres interactions fondamentales : électromagnétique, forte et faible.
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Chapitre 9 • Les quatre interactions fondamentales, la relativité générale
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l'intermédiaire d'un photon y (la particule médiatrice de l'interaction électromagnétique).
Le temps s'écoule de la gauche vers la droite sur ce genre de diagramme.
la seconde partie de cet ouvrage, qui permet de résoudre le problème en autorisant
la violation de la conservation de 1' énergie pendant un court instant ôt. En effet, la
quatrième relation d'indétermination de Heisenberg indique qu' il peut y avoir un
écart d'énergie ôE à condition que la condition suivante soit vérifiée (chapitre 13.3) :
ôE.ôt ~ n
(9.17)
Si la particule médiatrice de l'interaction a une masse m, cet écart en énergie doit être
au moins égal à mc
2 , ce qui limite la durée pendant laquelle a lieu l'échange de cette
particule virtuelle :
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et, par conséquent, la durée de vie de celle-ci. Pendant cet intervalle de temps, la
particule virtuelle ne peut alors parcourir une distance qu'au plus égal à n/mc, ce qui
fournit un ordre de grandeur de la portée de l' interaction. La relation (9.16) indique
qu' une portée infinie correspond à l'échange de particules de masse nulle. C'est le cas
de 1 'électromagnétisme et de la gravitation, pour lesqueIIes ces particules se nomment
photons et gravitons (bien que ces derniers soient hypothétiques car ils n' ont pas
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Nous venons de détailler l'interaction gravitationnelle, passons donc maintenant
rapidement en revue certaines caractéristiques des trois autres interactions fondamentales : électromagnétique, forte et faible.
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