Exercice : Les baryons |
Une forteresse gigantesque pour trois quarks...Difficulté : ☆
La taille des nucléons (protons ou neutrons) est de l'ordre de ~
. Chaque nucléon contient trois particules élémentaires (les quarks de taille 
) dont leur couleur est liée par la force forte. Deux quarks à une distance de 
, ressentent une force équivalente à celle d'une masse d'une tonne à la surface de la Terre. A des distances plus courtes, la force subie par les quarks décroit fortement au point de ne plus ressentir de force forte.
Les nucléons sont-ils des baryons ?
En faisant l'hypothèse qu'un nucléon est sphérique (soit un volume 
), quelle est la fraction d'espace libre minimale pour les trois quarks ?
Donner l'ordre de grandeur de la force forte subie par deux quarks distants de 
.
A quelle accélération d'un nucléon (de masse
) cette force correspondrait-t-elle ?
Qu'en déduisez-vous sur le confinement des quarks ?
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avec 
à la surface de la Terre.
.