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Chapitre 1 • Particules et interactions
14
llD Echelle de Plank
Les effets quantiques de la gravitation ne sont plus négligeables quand l'énergie gravitationnelle et l'énergie de masse deviennent comparables.
a) Rappelez l'échelle de longueur associée à une masse m.
b) En déduire l'échelle d'énergie, appelée masse de Plank ou échelle de Plank, à
partir de laque11e une théorie quantique de la gravitation devient indispensable.
1111 Quelques processus
Classez les processus suivants selon le type d'interaction : fo1te, électromagnétique
ou faible. Si plusieurs couplages sont possibles, déterminez le processus dominant.
a) TC - + p ~ TC+ + TC- + n,
b) y+ p ~TC+ + n,
c) vµ + n ~ µ- + p,
d) TCo ~ e+ + e- + e+ + e- ,
e) p + p ~ TC+ + TC- + TCO,
f) T- ~ TC+ + Yr,
g) D - ~ K + + TC- + TC- '
h) A + p ~ K- + p + p.
lm Collisions de protons
Le LHC est un collisionneur de protons installé au CERN qui a atteint en 2011 une
énergie dans le centre de masse E = 8 Te V.
a)
b)
Quelle est la longueur d'onde caractéristique (en unité SI) associée à cette énergie
E = 8 TeV?
Comparez cette longueur à la dimension typique d'un proton (1 fm). Quelles particules collisionnent effectivement ?