FORMULES de PHYSIQUE
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TEMPS et PARTICULES
-temps et particules
Le temps est très souvent relativiste pour les particules, qui se déplacent en général à la vitesse de la lumière
TEMPS RELATIVISTE
Le temps mesuré est fonction du référentiel
ΔtB = ΔtA / F’n
où ΔtA(s)= variation (écoulement) de temps, pour un observateur sis en un point O d’un référentiel A
ΔtB(s)= variation de temps, pour l’observateur toujours en O, sis dans un référentiel B qui se déplace à la vitesse v par rapport à A
F’n = facteur relativiste = 1 / (1-v² / c²)1/2
En outre : tB = (tA - v.lA / c²) / (1-v² / c²)1/2
où v est la vitesse, c la constante d'Einstein et l la distance
DUREE de VIE des PARTICULES
Les durées de vie des particules -extrêmement variables- sont notées en secondes (valeurs approximatives)
proton = 1033 à 40 électron > 1032 neutron = 103 mésons = 10-8 à-12
baryons divers = 10-10 à -12
Exemple des ions
t = 1 / h*v.Qr
où t(s)= durée de vie des ions
h*v(particules/m3)= densité volumique ionique
Qr(m3/s-part)= débit d’ions recombinés
ECHELLES de TEMPS
La plus courte durée mesurée à ce jour est # 10-18 s.(temps de liaison entre 2 atomes pour former une molécule)
Le temps le plus court envisageable est # 5,391.10-44 seconde (temps de Planck)
Sa valeur est tP = (h.G / c5)
avec h = moment cinétique quantifié, dit "constante de Planck réduite",
valant 1,054.10-34 J-s/rad
G la constante de gravitation(8,385.10-10 m3-sr/kg-s² )
c la constante d’Einstein(2,99792458 .108 m/s)
Le temps le plus long envisagé (celui de l’avenir de l’univers) n'entraîne aucune réponse, puisque l'univers ne peut avoir de fin temporelle
DURÉE d’APPARITION d'une PARTICULE
Première approche
Si les fluctuations d’énergie concernant une particule sont élevées
(> 1,6 Gev/c² soit 2,6.10-10 J), l’apparition d’une paire (électron-positron par exemple) se fait en un temps :
t = h / 2m0.c² (pratiquement ici t # 10-21 s.)
h(J-s)= action (valeur usuelle = constante de Planck = 6,62606876.10-34 J-s)
m0 (kg)= masse de la particule
c(m/s)= constante d'Einstein (2,99792458 .108 m/s)
Seconde approche
On peut calculer également le temps de création d'une particule ainsi:
si le champ d’induction électrique E devient disruptif (E au moins égal à 1,5.1018V/m), il y a apparition de matière (sous forme d'un électron, particule ayant le plus grand rapport gyromagnétique (γ ’ = 1,759.1011 C/kg)
Le champ inducteur gravitationnel de l'espace étant
γe = g'.E = 2,6.1029 m/s²
g'(kg/m²-sr)= champ d'excitation gravitationnel
Et le temps de création de la particule est t = c / γ e # 10-21 seconde
En fait, l’énergie d’un système peut fluctuer de ΔE, pendant un temps Δt, avec
ΔE.ΔT # h (quantum d'action)
DURÉE de TRAVERSÉE d’UN NOYAU par un NEUTRON
tp = 2.[action / énergie] soit # 10-19 s
PÉRIODE GYROMAGNÉTIQUE
C’est la durée de révolution d’une particule
tp = m².l² / T.e
où tp(s)= période gyromagnétique (d’un électron, pris en exemple)
T(Wb/m)= potentiel d’induction magnétique
e(C), lé(m) et mé(kg) sont respectivement: charge, rayon et masse de l’électron