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 envisagable 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