FORMULES de PHYSIQUE
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BOSONS
-bosons
Les bosons sont, étymologiquement, des particules répondant à la statistique de Bose-Einstein
Ils ont un spin entier; ils peuvent se superposer sur une autre particule qui a un état quantique similaire (ils ont donc un comportement grégaire)
Il existe 2 familles (très différentes) de bosons:
1.LES BOSONS-HADRONS
sont des particules composites (combinaison de plusieurs particules élémentaires massiques)
-d’une part des mésons non chargés
(quarkonium, bosons η, ω, Φ, et divers bosons neutres comme kaon, pion, etc) sont composés de (quarks + antiquarks) et possèdent:
-une masse (donc sensibles à la force de gravitation)
-diverses couleurs (donc sensibles à la force forte)
-une saveur (donc sensibles à la force faible)
-0 charge électrique (donc insensibles à la force électromagnétique)
-d’autre part des mésons électriquement chargés
(pion, B, Δs, kaon + ou kaon - etc) sont aussi composés de (quarks + antiquarks) et possèdent:
-une masse (donc sensibles à la force de gravitation)
-2 à 4 couleurs (donc sensibles à la force forte)
-une saveur (donc sensibles à la force faible)
-et 1 charge électrique (donc sensibles à la force électromagnétique)
voir leurs caractéristiques détaillées dans le tableau (PARTICULES) en exergue
2.LES BOSONS de JAUGE sont des particules strictement élémentaires
2.1.leur création
En première analyse, l'énergie du milieu universel (alias énergie du vide) est une mousse de bulles vibrantes élémentaires d'énergie, chacune vibrant selon ses propres critères (dimension, orientation, fréquence...)Parallèlement, le milieu possède des qualités spécifiques (dites facteurs de milieu) dont les variations amènent à des créations de matière et en particulier des sources inductives.
Parmi ces sources inductives, existe le champ de Higgs Y*(dimension L3.T-2.A)-- qui n'est pas perceptible à nos instruments de mesure, car il n'émet rien et n'auto-enclenche pas de forces-- mais il est fabricant de masses, dès lors que les variations de la constante cosmologique KL le permettent
En effet, la naissance d'une masse est effective sous la formulation m = Y*.pU / c4.δKL
(m en kilos, Y* en m3-sr/s², pUen J/m3, c en m/s et KL en sr/m²)
Ces masses créées--qu'on nomme alors bosons de Higgs--s'échelonnent entre 10-25 à -65 kg environ (cet éventail provenant des différentes fréquences des bulles élémentaires d'énergie d'où elles sont issues)
Parmi ces masses-bosons, certaines sont perturbées par un champ, dit champ intermédiaire, qui transforme le b. de Higgs en un second boson (boson intermédiaire) Puis, dans une seconde étape, ce boson intermédiaire est ensuite repris en l'état par un champ médiateur, qui le transforme en un boson médiateur --ou boson-véhicule-- non massique.
Ce dernier est mieux connu que ses prédécesseurs (parce qu'il est plus durable que ses parents, qui ont tous disparu en moins de 10-20 s.) Il s'agit --selon le type d'interaction--des graviton, gluon, photon et W/Z
Si ces bosons-véhicules sont si bien connus, c'est parce qu'ils sont --d'après le modèle standard des champs quantiques-- les nécessaires agents de liaison des interactions entre 2 charges induites (voir paragraphe 2.2. ci-dessous)
Cas de la gravitation:
-le champ de Higgs Y*est dit de type Higgs 2
-le boson de Higgs 2, qui en est issu (massique) est une masse neutre, de dimension M et de valeur inférieure à 10-53 kg
-le champ intermédiaire n'a pas reçu de nom spécial, mais il tient compte de la (fréquence au carré) de la vibration originelle >>> dimension T-2
-le boson intermédiaire résultant n'a pas reçu de nom spécial; il a donc pour dimension (M).(T-2)= M.T-2 C'est aussi h.n3 / c² --et c'est équivalent à une ténacité--
-le champ médiateur intervenant immédiatement après, est l'inverse du potentiel nucléaire U' ; avec dimension L.M-2
-le boson médiateur (ou boson-véhicule) résultant est le graviton (pas encore physiquement appréhendé à ce jour),de dimension (M.T-2).(L.M-2)= L.M-1.T-2 c'est donc une élastance mécanique linéique Le graviton n'est pas massique, comme le montre sa dimension
Cas de l'électricité:
-le champ de Higgs Y*est dit de type Higgs h0
-le boson de Higgs qui en est issu (massique) est le quantum électrique. C'est une masse, de dimension M et de valeur variable entre 10-50 et -63 kg)
-le champ intermédiaire n'a pas reçu de nom spécial, mais il tient compte de la fréquence au carré de la vibration originelle >>> dimension T-2
-le boson intermédiaire résultant n'a pas reçu de nom spécial; il a donc pour dimension(M).(T-2)= M.T-2
-le champ médiateur intervenant immédiatement après, est l'inverse du potentiel électrique nucléaire U'é avec dimension L.T-2.I-2
-le boson médiateur (ou boson-véhicule) résultant est le photon, de dimension (M.T-2).(L.T-2.I-2)= L.M.T-4.I-2 c'est une élastance électrique linéique. Le photon n'est pas massique, comme le montre sa présente dimension
Cas de l'interaction forte
-le champ de Higgs Y* est nommé Higgs 3
-le boson de Higgs qui en est issu est le boson de Madala. C'est une masse, de dimension M et de valeur environ 10-26 kg
-le champ intermédiaire n'a pas reçu de nom spécial, mais il tient compte de la (fréquence au carré) de la vibration originelle >>> dimension T-2
-le boson intermédiaire résultant est nommé gluon,ayant pour dimension (M).(T2)= M.T-2 C'est aussi h.n3 / c²--et c'est équivalent à une ténacité--
-le champ médiateur est la couleur, dimension T², qui va redonner de la masse au boson résultant ci-après
-le boson médiateur (ou boson-véhicule) est dénommé boule de glu. Il est massique, puisque (M.T-2).(T2)= M(valeur 5.10-27 kg)
Cas de l'interaction faible
-le champ de Higgs Y* est nommé Higgs 1
-le boson de Higgs qui en est issu est le boson BEHHGK. C'est une masse, de dimension M et de valeur 2,3.10-25 kg
-le champ intermédiaire n'a pas reçu de nom spécial, mais il tient compte de la (fréquence au carré) de la vibration originelle >>> dimension T-2
-le boson intermédiaire résultant est nommé W ayant pour dimension (M).(T2)= M.T-2
-le champ médiateur est la saveur, de dimension T², qui va redonner de la masse au W
-le boson médiateur (ou boson-véhicule) est le boson faible dit boson W+ ou W- ou W0(ou Z) selon sa charge en saveur.Ce sont des bosons massiques, puisque
(M.T-2).(T²)= M Valeur de la masse de ces bosons W+,-,0 >>> 1,5.10-25 kg.
Les 12 bosons ci-dessus sont des bosons de jauge.Leur naissance a lieu soit spontanément (c'est à dire qu'on n'en connaît ni la cause, ni la genèse, ni l'accouchement), soit sur sollicitation humaine (à partir de collisionneurs qui envoient suffisamment d'énergie pour que, de temps en temps, cela secoue l'énergie du vide et lui permette de créer sous nos yeux --en 10-24 seconde-- de tels bosons. En fait, ces naissances sont possibles à partir des particules virtuelles, ces arlésiennes qui interviennent en permanence dans les soubresauts énergétiques du milieu universel. On peut, en créant un choc énergétique, causer une production d'un boson, par exemple, en s'attaquant aux fluctuations autour de quarks lourds, ou bien lors d'annihilations de gluons, ou encore lors de couplages entre un W et un autre boson virtuel...
2.2.leur rôle d'agent de liaison
L'une des principales fonctions des ci-dessus bosons-véhicules, est de permettre une interaction entre des charges (similaires entre elles), par création d'une force, de nature newtonienne:
---le fantomatique graviton est censé initier la force attractive de gravitation (loi de Newton >>> force(dim° L.M.T-2) = masse(dim° M) x masse(dim°M) x graviton(dim° L.M-1.T-2)
---le photon initie la force répulso-attractive électrique (loi de Coulomb >>> force(dim° L.M.T-2) = - charge élec(dim° T.I) x charge élec(dim° T.I) x photon(dim° L.M.T-4.I-2)
---le gluon initiera la force forte >>> force(dim° L.M.T-2) = masse rapprochée(dim° M) x masse rapprochée(dim° M) x fluence(dim° L-2.A-1) de la constante de gravitation(dim°L3.M-1.T-2.A)
---les bosons W+, W- ou Zneutre initieront la force faible (assez peu variable) similairement à l'interaction forte ci-dessus
Les bosons W,Z , qui ont une durée de vie moyenne de 10-8 seconde, peuvent parfois apparaître multiplement (diboson ou triboson)
2.3.leur rôle complémentaire
Les bosons de jauge favorisent en outre des transmutations, dégénérations, désintégrations ou couplages entre certaines particules primaires ou composites (comme les électrons, les neutrinos, les quarks.... et accessoirement avec eux-mêmes !)
Les bosons W,Z provoquent par ailleurs une brisure de la symétrie massique de la particule sur laquelle ils déposent leur saveur
On lit souvent que les bosons de Higgs confèrent la masse aux particules composites (fermions ou hadrons) Ce n'est pas exact car lesdits bosons sont eux-mêmes des masses (parmi d'autres). Ce qui crée la masse, c'est le champ de Higgs (Y*) mais pas le boson (revoir l'équation de la naissance ci-dessus)
Les bosons W/Z ont une durée de vie moyenne de 10-8 seconde, les BEHHGK ≈ 10-25 s.