L'interaction forte
L'énergie
potentielle électrostatique entre deux charges opposées
et ponctuelles distantes de 1 fermi est de 1,44 MeV. L'énergie de
liaison entre deux nucléons est d'environ 8 MeV. Considérant que
la distance entre charges de nucléons différents n'est jamais
inférieur à 1 fm, Yukawa suggéra que l'interaction
forte ne pouvait pas être une interaction de nature
électromagnétique.
Par ailleurs, contrairement à la force
électromagnétique, l'intensité de cette force
décroît très rapidement avec la distance entre nucléons.
Dans ce modèle, je postule que les charges ne sont pas
distantes mais en contact étroit ce qui explique une
énergie de liaison très forte. Mais l'interaction forte
n'est pas seulement une énergie potentielle électrique.
C'est la somme de l'énergie potentielle électrique et
de l'énergie potentielle magnétique.
Le profil de
l'interaction forte ressemble assez à celui de l'interaction de Van
der Waals qui décroît en 1/r6 et qui est une authentique force électromagnétique.
L'énergie de
liaison entre nucléons varient en fonction de la distance.
L'explication classique indique qu'il s'agit d'une distance entre
nucléons. Je pense pour ma part qu'il s'agit d'une distance
entre les coeurs des particules. Ainsi, la distance limite de 0,45 fm
au delà de laquelle les particules ne peuvent plus se rapprocher
correspond précisemment à la distance entre le coeur et
la surface des particules et non pas à la distance entre les surfaces des particules.
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Interaction
Van der Waals
(distance entre atomes)
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Niveau d'énergie de l'interaction forte
(distance entre coeurs)
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Lors
de l'interaction forte, les particules fusionnent leur surface. Si on
place les particules de telle manière que les coeurs soient
situés à 0,7 fm qui est la distance optimale pour
l'énergie de liaison entre particules, on s'aperçoit que
le rayon des particules devient précisémment 1,2 fm c'est
à dire le rayon observé expérimentalement.
Il
en résulte ainsi que les charges ne sont pas distantes mais
directement en contact ce qui permet d'atteindre les niveaux
d'énergie de l'interaction forte.
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Mesure du rayon des nucléons par
diffusion des électrons
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Rayons des nucléons et distance entre coeurs
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Les
bulles de chaque particule choisissent la disposition la plus rentable
du point de vue énergétique. Ainsi, elles peuvent glisser
les unes par rapport aux autres, sans se séparer, afin de permettre le contact direct des
surfaces de charges complémentaires. L'énergie
potentielle électrique de deux surfaces de charges
opposées en contact l'une contre l'autre est
considérablement plus élevée que si elles
étaient séparées d'une distance de 1 fermi. Les
bulles peuvent également changer de taille afin de faciliter
leur contact.
D'autre
part, le proton peut voir sa charge de surface glisser
légèrement pour réduire la répulsion
électrostatique du coeur positif de la particule avec lequel il
interagit.
