MASSES en INFINIMENT PETIT

-masses en infiniment petit

La masse (grandeur fondamentale) est une entité-charge gravitationnelle induite

C'est à dire que ce n'est pas une grandeur  présente dans le big bang cosmique ni spontanément, ni initialement . Une masse est induite, elle a une mère, elle naît d'une qualité primordiale dite charge mésonique (qui se manifeste à travers son champ, qui est le champ inducteur gravitationnel, qu’on connaît mieux sous son appellation mécanistique : accélération)

A l’échelon microscopique, la masse créée est un hadron--le plus souvent un baryon (composite de leptons lourds ou de quarks)--

Dimension de la masse : M      Symbole : m    Unité S.I.+ : le kilogramme(kg) 

Relations avec autres unités :

1 gramme (g) vaut 10-3 kg 

1 Gev/ c²(unité de microphysique) vaut 1,782. 10-27 kg 

1 masse de l’électron au repos (mé) vaut 9,035. 10-31 kg 

 

CREATION de la MASSE (phénomène induit)

La masse est une notion induite (comme ses consoeurs les charges gravitante,  électrique et magnétique) Pour créer une charge induite (telle la masse), il faut une grandeur inductrice déjà existante :c’est la charge mésonique. C'est donc cette dernière --tout au moins son champ (g)--qui joue ce rôle créateur

Ceci est formulable par   m = g.H’ / G

où m(kg)= masse créée, g(m²/s) = champ inducteur gravitationnel du milieu universel (du vide),G constante de gravitation  et H’ = dièdre impliqué

Exemple de création d’un baryon :

le champ g du milieu universel = 10-8 m/s², le dièdre H’, de dimension (A).(L²) vaut 

(2p).(le rayon de la particuleau carré) donc = 2.10-28 rad/m² & G = 8,385.10-10 m3-sr/kg-s²

D’où la masse m de la particule créée (1 baryon)~ 2.10-27 kg

 La création d'une masse survient le plus souvent en sortie d'un trou blanc ou dans des zones de fluctuation fertile de la constante cosmologique:

m = Y*.dρ' / c2.dKL 

avec m(kg)= masse apparue grâce à  une charge mésonique Y* disponible dans le vide (la charge mésonique unitaire vaut # 2,4.10-36 m3-sr/s²)

KL = constante cosmologique  (valant 2,2.10-51 sr/m²)

c = constante d'Einstein (2,99792458 .108 m/s)

ρ'= masse volumique  des particules dans cette partie d’espace [10-26 kg/m3]

G = constante de gravitation [8,385.10-10 m3-sr/kg-s²]

La création de masse s’exprime autour d’une valeur de 2.10-27  kg (masse moyenne d’un baryon) correspondant à une énergie de (10-27.c² ) ≈ 3.10-10 Joule

Cette valeur d’énergie est nommée ‘’énergie élémentaire de point zéro (Ep0) : c’est la base à partir de laquelle il y a création de masse, car la valeur des fluctuations de la constante cosmologique y devient alors élevée et pérenne. Mais grand nombre de particules créées dans des zones proches, ne sont pas abouties, car les fluctuations y sont plus faibles. Ce sont alors des articules créées  fugacement (elles sont  dites  particules virtuelles): elles apparaissent sous forme de paire (particule-antiparticule)  subissant de ce fait des annihilations permanentes

 Une masse peut être créée sous l’action de photons très énergétiques :

 par exemple deux photons de fréquence porteuse ~1020 Hz impliquent une énergie

 E = 2h.ν  = 2.(6,6.10-34 J-s).(1020 Hz) ~ 10-13J >>> ce qui modifie la valeur locale du champ inducteur g et correspond à l'apparition d'une particule 1000 fois moins massique, telle que m = E/c² = 10-13/ 1017 ~10-30 kg, qui est la pointure d'un électron

 

  MASSES des PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

 -la masse relativiste  est m = E / c²

   m(kg)= masse de particule se déplaçant à la vitesse de la lumière c (m/s)

  E(J)= son énergie

  Pour une particule se déplaçant à une vitesse v, inférieure à c :

   m = m0.[1 - (v/c)² ]1/2   où m0(kg) = sa masse au repos

 

 -valeurs numériques de quelques masses utilisées en infiniment petit

 (particules supposées au repos, valeurs en kg et arrondies)

 C’est une zone où les valeurs sont < 10-25 kg (soit 0,1 à 170.000 MeV/c²)

 et ces particules ont des rayons < à 10-14 m. 

  1 MeV/ c²(unité de microphysique) vaut 1,782.10-30 kg

  1 GeV/ c²(unité de microphysique) vaut 1,782.10-27 kg

 1 unité u (masse moyenne d'un nucléon) vaut 1,660.10-27 kg

  1 unité u vaut également 9,314940.10MeV

 

  Attention: certains auteurs s'autorisent à simplifier les écritures (en posant c = 1) et ceci entraîne de lire qu’une masse s’exprime en MeV ou GeV (méga ou gigaélectron-volt):  c’est faux, car une masse s’exprime en (MeV / c²) ou en (GeV / c²)

 Le MeV et le GeV sont des unités d’énergie, ce qui reste totalement différent d’une masse, malgré la formule de correspondance (et non d’égalité) de Mr Einstein

 La masse de l’électron au repos (mé) est 9,035.10-31 kg

 -- masses des baryons (2 à 9.10-27 kg)

  -- masses des mésons (10-26 à 2.10-28 kg)

  -exemple de calcul de la masse du méson (mm)

-1.calcul à partir du bombardement par un proton:

mm = h / c.lcible /// h = 6,63.10-34 J-s /// c = 2,998.108 m/s/// lcible(m) = 10-15 m

d’où mm ~ 2.10-27 kg

-calcul à partir des ondes de matière de de Broglie:

lB = h / Q’ or Q’ = mm.c  on en tire mm = h / c.lB d’où mm ~ 2.10-27 kg

  --masses des leptons neutrinos (3.10-29 à 3.10-36 kg) 

 --masses des leptons électron, muon et tauon (3.10-27 à 9.10-31 kg)

 --masses des quarks (1 à 3100 .10-29 kg)

 --masses des gluons (environ.10-15 kg) 

  --masses des bosons-véhicules, genres W, Z, H°(10-25 à 10-8 kg) 

  --masse du boson de Higgs -BEHHDK- (2,25.10-25 kg)

  -- masses des photons 0 mais masse du boson X (10-67 à 10-51 kg) 

 

 -masse de Wesson 

 C'est 1,5.10-68 kg, la plus petite masse théorique envisageable en physique quantique et correspondant au plus petit volume imaginable pouvant inclure de la matière.

  C'est assez proche de la masse du boson X de haute énergie 

  En outre, Wesson propose un espace à 5 dimensions (3 de géométrie, une de temps, une de géomasse) 

 D'après lui, la coordonnée l5 impliquant la masse m serait telle que

 dlG.dm / Ω.c²

 avec G(gravitation), c (la constante d'Einstein) et Ω (l'angle solide)

 

  -masse de Planck (mP): c’est la masse d’une particule hypothétique (de très haute énergie), qui aurait pu exister au début de l’univers et telle que les 3  constantes de couplage   (E.M, forte et faible) auraient alors présenté la même valeur, avant de diverger  m= Ω.(h.c /G)1/2

 

-masse apparente d'un trou 

Un trou est un électron manquant dans la zone de valence du réseau cristallin d’un transistor. Il est équivalent à une charge (+ e) sans support "apparent" Mais on fait comme si le trou était porté par une particule massique et on lui applique une masse apparente:

m= h².dJn² / d²E

où mt(kg)= masse apparente du trou

h(J-s)= constante de Planck(6,62606876.10-34J-s)

E(J)= énergie de l’électron

Jn(m-1)= NOMBRE d’ondes

 

 

-masse effective d’un électron dans un solide

 c’est la masse corrigée en fonction de la dispersion énergétique

 m².dω² / dE²

 me(kg)= masse effective

 h  = moment cinétique quantifié, dit Dirac h ou "constante de Planck réduite", valant 1,054.10-34 J-s/rad

 ω(rad/s)= vitesse angulaire d’électron

 dE(J)= dispersion énergétique de l’électron qui est en outre dE = v.h.dJn

 v(m/s)= vitesse de groupe et Jn(m-1)= nombre d’onde

 

-relation entre masse et portée pour un boson

m = h / l.c

 avec m(kg)= masse du boson hadron

 h(J-s)= constante de Planck (6,62606876.10-34J-s)

 c(m/s)= constante d'Einstein(2,99792458.10m/s)

l(m)= portée active du boson (hadron)

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