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340
Dynamique des hautes énergies
.
.
î
1 2 .1
Introduction
Dans les chapitres précédents nous avons développé une théorie de la
appelée mécanique classique ou newtonierme — pour décrire le mouvement des corps[
que nous observons autour de nous. Cette théorie est basée sur plusieurs hypotheses
Par exemple, nous avons vu qu’on peut écrire la quantité de mouvement sous la
p : mv, où la masse m est un coefcient caractéristique de la particule ou du système,:
nous avons logiquement considéré cette“ masse m comme un coefcient invariable pour’l
chaque particule ou système. Aussi longtemps que les vitesses que nous cons1déronsne
sont pas trop grandes, cette hypothèse Concernant les masses semble être valableet
.
compatible avec notre expérience. Mais il est possible que pour des expériences ades
'.’ vitesses très grandes cette hypothèse ne soit plus correcte. En fait, des differences
apparaissent lorsque nous étudions le mouvement de particules de grande énergie, telles
-
_
que les électrons des couches internes des atomes, ou les particules trouvées dansles
rayons cosmiques ou produites par les accélérateurs à haute énergie. Le but de ce chapltre
est d’exposer une théorie générale du mouvement valable aussi bien pour des part1cules
de basse énergie que pour des particules de haute énergie. Nous fonderons l’exposede
cette théorie sur la transformation de Lorentz déjà discutée au paragraphe 6.6, etsur
-_
'
le principe de relativité. Pour cette raison la nouvelle théorie est appelée HUSSI
-
mécanique relativiste.
1 1
.
2 Principe classique de relativité
"
Au chapitre 6 nous avons discuté la nature relative du mouvement et nous en
_
déduit les expressions des vitesses et des accélérations mesurées par deux
‘
dans différents cas de“ mouvements relatifs. En particulier, dans le
j nous avons établi la transformation de Galilée pour deux observateurs en
- _
relatif unif0rnie detranslation.
_
Dans lè chapitre 7 nous avons Souligné le fait—que les lois du mouvement dowent
-
être
comme rapp0rtées, ou relatives, à un observateur d’inertie. Noussup:
'
P°S°SPOrlemomwtque
différents se deplaçantavecuœ
',
Vitesse rdatrveconstanteveulent
observations respectives du même phén0
meneparunetransformaüonde Galilée Nous devons cette fois considérer 1‘aquesüon_
'
que si les*loisï de la dynamique sont valablesp0ur
unobservateurd’meme, elles sont valables pour tous les
d’meren_
_
n’abesmndeV9r1er*œtte_afrmation que pour le principe de la conservaimndelü
_
quantite demouvement et pour la dénition. de la force, puisque toutes les autr351015d9_
,
Ïs_èÎdéplacant aveé une vitesseî‘datwe
,
memesparunobsemæmdmerüe081àucune‘ force extérieure..
'
Particesîeprlncmedela conservation dela quantitedemouvement ex1geque—
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Dynamique des hautes énergies
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Introduction
Dans les chapitres précédents nous avons développé une théorie de la
appelée mécanique classique ou newtonierme — pour décrire le mouvement des corps[
que nous observons autour de nous. Cette théorie est basée sur plusieurs hypotheses
Par exemple, nous avons vu qu’on peut écrire la quantité de mouvement sous la
p : mv, où la masse m est un coefcient caractéristique de la particule ou du système,:
nous avons logiquement considéré cette“ masse m comme un coefcient invariable pour’l
chaque particule ou système. Aussi longtemps que les vitesses que nous cons1déronsne
sont pas trop grandes, cette hypothèse Concernant les masses semble être valableet
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compatible avec notre expérience. Mais il est possible que pour des expériences ades
'.’ vitesses très grandes cette hypothèse ne soit plus correcte. En fait, des differences
apparaissent lorsque nous étudions le mouvement de particules de grande énergie, telles
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que les électrons des couches internes des atomes, ou les particules trouvées dansles
rayons cosmiques ou produites par les accélérateurs à haute énergie. Le but de ce chapltre
est d’exposer une théorie générale du mouvement valable aussi bien pour des part1cules
de basse énergie que pour des particules de haute énergie. Nous fonderons l’exposede
cette théorie sur la transformation de Lorentz déjà discutée au paragraphe 6.6, etsur
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le principe de relativité. Pour cette raison la nouvelle théorie est appelée HUSSI
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mécanique relativiste.
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2 Principe classique de relativité
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Au chapitre 6 nous avons discuté la nature relative du mouvement et nous en
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déduit les expressions des vitesses et des accélérations mesurées par deux
‘
dans différents cas de“ mouvements relatifs. En particulier, dans le
j nous avons établi la transformation de Galilée pour deux observateurs en
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relatif unif0rnie detranslation.
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Dans lè chapitre 7 nous avons Souligné le fait—que les lois du mouvement dowent
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être
comme rapp0rtées, ou relatives, à un observateur d’inertie. Noussup:
'
P°S°SPOrlemomwtque
différents se deplaçantavecuœ
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Vitesse rdatrveconstanteveulent
observations respectives du même phén0
meneparunetransformaüonde Galilée Nous devons cette fois considérer 1‘aquesüon_
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que si les*loisï de la dynamique sont valablesp0ur
unobservateurd’meme, elles sont valables pour tous les
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n’abesmndeV9r1er*œtte_afrmation que pour le principe de la conservaimndelü
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quantite demouvement et pour la dénition. de la force, puisque toutes les autr351015d9_
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Particesîeprlncmedela conservation dela quantitedemouvement ex1geque—