la matiére

Bonjour j'ai quelques questions un peu farfelues
dans un centimètre cube si l'on parvenait à comprimé tout les atomes côte à côte sans y laisser le moindre bout d'espace combien on en obtiendrait dans ce dernier ? et à combien on estimerai la pression ?
C'est pour comparer ceci avec la densité d'une étoile à neutron.

Si il existe des étoile à neutrons, existe t-il des étoile à protons, électrons ? si non pourquoi ?
Les étoiles à neutron sont cousine aux naines blanches ? (elles sont toute deux issues d'explosion cosmique)
Les étoiles à neutrons attisent ma curiosité, pourriez vous m'expliquer clairement le principe d'expulsion de pauli car je n'ai pas très bien compris ?
L'étoile à neutron est très dense, ce qui laisse à pensé que le noyau supporte une pression éxtremement cylcopéenne
il est donc plus dense ?

Ben l'étoile à neutron est probablement le plus dense que l'on puisse faire...

Les atomes ne sont composé pratiquement que de vide, le volume qu'occupe un atome est énorme comparé à la taille des particule qui le compose.

C'est le principe d'eXClusion de Pauli qui limite la compression possible, pour faire simple, des particules identique ne peuvent être dans le même état si elles sont en interactions. C'est de la mécanique quantique.

Il ne peut y avoir d'étoile à proton ou électron car la répulsion coulombienne serait gigantesque bien plus que la gravité, l'étoile ne pourrait pas se former.

La densité dans une étoile à neutron est énorme, plusieurs million de tonne par centimètre cube, si ce n'est pas plus.

Les atomes sont effectivement des objets très creux, et leur assemblage serré a déjà lieu dans des matériaux denses comme le platine ou l'or. On arrive à une vingtaine de grammes par centimètre cube pour ces matériaux. Ce sont des solides qui se maintiennent très bien à pression ambiante.

Dans une naine blanche, les atomes n'existent plus mais les particules qui les composent (noyaux + électrons) sont plus proches les unes des autres que si les atomes étaient complets. C'est un état que l'on qualifie de "dégénéré" pour la matière, et elle ne se comporte pas tout à fait de la même manière que la matière non-dégénérée. Il n'y a par exemple pas la même relation entre température et pression pour des gaz dégénérés ou non. Concrètement, on peut réchauffer un gaz dégénéré sans qu'il ait tendance à se dilater. Assez spécial, il faut dire.

Dans une étoile à neutrons, comme ce nom le suggère, il n'y a plus du tout d'atomes, ni même d'électrons. Ceux-ci sont précipités à l'intérieur des noyaux atomiques et fusionnent avec les protons pour donner des neutrons. Les neutrons déjà présents dans les noyaux atomiques y restent, évidemment. Au niveau de sa structure, on peut presque assimiler une étoile à neutrons à un noyau atomique gigantesque, et sa densité est la même : une centaine de millions de tonnes par centimètre cube. La densité d'un noyau atomique est bien aussi élevée que cela, et il doit sa relative légèreté au fait qu'il est très limité en volume. Un noyau atomique contient rarement plus de 200 particules, ce qui n'est pas une quantité énorme. Il faut aussi composer avec le fait qu'un noyau atomique concentre la quasi-totalité de la masse d'un atome à l'intérieur duquel il se trouve.

La matière de notre planete absorbe t-elle la lumière solaire ou la reéemettent t-elles en infrarouge et en déviant les ondes ?

Aussi est ce que l'indice de réfraction d'un milieu varie t-il avec la densité de ce dernier ?

Les electron sont les seuls composants atomique qui sont impliqués dans l'absorption de la lumière. Pourquoi sont ils désorbité quand ils absorbent un photon energetique ?

encore une chose sur les etoiles a neutron. il existe encore des zones d ombre quand a la comprehension de celles ci

on sait que lors de l effondrement du coeur d une étoile massive les noyaux de fer sont scindés c est la photodésintégration puis les électrons sont capturés par les protons c est la neutronisation du coeur de l étoile avec une libération massive de neutrinos. si l étoile a neutron est peu massive le gaz dégénéré de neutron résiste a la gravité. mais si l étoile mère etait très massive le coeur de celle ci contiendra un noyau resistant a la gravité grace au gaz dégénéré de neutron, celui ci devient relativiste et le coeur s effondre. la masse limite est dite la masse de landau (environ 3 masses solaire).
premiere zone d ombre

lors de la photodésintégration des noyaux de fer le coeur de l étoile s effondre et les couches périphériques de l étoile tombent et "rebomdissent" dessus on obtient une supernova de type 2. on ne sait pas faire exploser la supernova du moins les plus massives, car pense t on, c est l onde de choc et l es neutrinos issus de la photodésintégration qui donneraient assez d énergie a la future SN2 pour pouvoir expulser ses couches périphériques dans le cosmos. or les models n arrivent pas a le produir il manquerait 20% d énergie aux neutrinos pour faire exploser l étoile. ce probleme ne se pose pas pour les etoiles les moins massives mais vu le nombre faible de ces étoiles par rapport aux plus massives et vu le nombre de supernova de type 2 ressencées il faudrait pouvoir l expliquer car la nature elle sait le faire.

2e zone d ombre

comme on l a vu l étoile a neutron s effondre a partir d une masse (masse de landau) denviron 3 masses solaire. or on ne comprend pas pourquoi quand on regarde le cosmos la quasi majorité des étoiles a neutron ont une masse plutot voisine de 1.4 masse solaire voir moins on s attendait a en avoir dans toute la gamme jusqu à cette fameuse masse de landau.

3e zone d ombre

lors de l explosion de la supernova de type 2 il y a formation des éléments au dela du fer quand l onde de choc balaye les couches périphériques c est la nuléosynthèse explosive. formation d éléments lourd par capture de neutron (processus R). ce processus est encore mal compris.

et peut ètre existe il d autres zones d ombre. si vous savez des choses ou si je me trompe sur certaines lignes merci d en discuter.

Citation :

La matière de notre planete absorbe t-elle la lumière solaire ou la reéemettent t-elles en infrarouge et en déviant les ondes ?

Les deux à la fois. Enfin, un équilibre s'installe entre la quantité d'énergie absorbée et la quantité émise sous forme de lumière. Selon son albédo, le sol absorbe une fraction plus ou moins importante du rayonnement reçu par ensoleillement. Cet apport d'énergie fait augmenter sa température, et en même temps son émission de corps noir. Température et énergie perdue par émission de corps noir augmentent jusqu'à ce que la perte devienne égale à l'apport.

Citation :

Aussi est ce que l'indice de réfraction d'un milieu varie t-il avec la densité de ce dernier ?

Cela se pourrait ; en tout cas dans les milieux gazeux, la température intervient fortement dans la détermination de l'indice de réfraction (c'est l'origine des mirages, notamment), et la température est de toute façon reliée à la densité dans les circonstances habituelles. Les milieux liquides et solides n'ont par contre qu'une seule densité, donc un seul indice possible de réfraction. La comparaison entre différents solides transparents ne fait pas apparaître de corrélation claire entre densité en général et indice de réfraction. Ce n'est pas comme si on pouvait placer l'eau, le verre et le diamant sur une seule courbe de l'indice de réfraction en fonction de la densité, en d'autres termes.

Citation :

Les électrons sont les seuls composants atomiques qui sont impliqués dans l'absorption de la lumière. Pourquoi sont ils désorbités quand ils absorbent un photon énergétique ?

Pour la même raison qu'ils émettent un photon lorsqu'ils se lient à un atome ou un ion. Le système constitué d'un atome neutre, "entier", contient moins d'énergie qu'un système apparemment identique mais où un ou plusieurs électrons sont devenus libres vis-à-vis de l'atome, devenu un ion pour la cause. A côté de la tendance spontanée des systèmes physiques à tendre vers un état le moins énergétique possible, il existe une tendance symétrique. C'est-à-dire qu'en apportant de l'énergie à un système qui en contient peu au départ, ce système va changer spontanément d'état, "prendre fait et cause" de l'énergie qu'on lui ajoute. Maintenant, pourquoi un photon et pas une autre particule, on va dire que le phénomène reste malgré tout d'essence électromagnétique, et que le vecteur de cette interaction par laquelle passe les échanges d'énergie n'est autre que le photon. Mais la réponse à cette question serait sans doute beaucoup plus élaborée dans un modèle unifié des particules & interactions. A l'heure actuelle, on décrit très précisément comment ça marche, mais se demander pourquoi c'est le photon qui véhicule l'interaction électromagnétique, laquelle de ses propriétés le lui permet, cela n'a pas (encore) de sens.

Merci Mérovingien pour ces précisions à propos des étoiles à neutrons qui se prêtent bien à discussion.

Concernant la première zone d'ombre, il est généralement admis que les impuissances des scénarios théoriques provient des hypothèses simplificatrices que l'on doit admettre pour mener les calculs à leur terme. Cela suggère que dans l'éventualité où l'on pourrait prendre tous les détails en compte, avec un niveau élevé de précision, alors les défauts des modèles s'amenuiseraient, voire disparaîtraient presque. La véritable difficulté réside dans la manière dont circule, se transmet et s'échange l'énergie pendant la phase supernova proprement dite, c'est-à-dire pendant l'explosion. Il y a toute une dynamique dans ces événements dont la description théorique reste encore flottante, mais c'est surtout une question de capacités de calcul.

J'aurais tendance à appeler la masse de Landau la masse d'Oppenheimer-Volkoff, qui n'est rien de moins que la masse critique maximale pour une étoile à neutrons, qui s'effondre en trou noir une fois cette masse dépassée. Une telle masse critique existe aussi entre les naines blanches et les étoiles à neutrons, c'est la masse de Chandrasekhar. Lev Landau est parfois présenté comme l'astrophysicien ayant formulé le concept d'étoile à neutrons, mais une inspection précise de ses travaux montre que ce qu'il comprenait dans son chef comme une étoile à neutrons n'était pas complètement semblable aux objets auxquels on donne ce nom actuellement. Bref, ses vues étaient encore un peu étroites.

Si c'est la photodissociation du fer qui provoque l'apparition d'une étoile à neutrons, alors il est normal de ne trouver que des exemplaires légers. La photodissociation est en effet un processus qui démarre à partir d'un seuil, d'un minimum nécessaire, et les étoiles à neutrons qui en émergent se situent dans le bas d'une échelle théorique des masses. Pour produire une étoile à neutrons massive, il faudrait laisser s'accumuler de la masse au centre de l'étoile en phase terminale de son évolution sans dissociation, ce qui est pour le moins excessivement difficile, tout particulièrement dans les étoiles massives.

Le processus r ne saurait pas représenter de problème fondamentalement incompréhensible. Il est juste impossible à reconstituer en laboratoire, mais la question se résume, en fin de compte, à savoir ce que deviennent des noyaux atomiques littéralement submergés de neutrons rapides. D'après les résumés qu'on donné les astronomes que j'ai entendu sur le sujet jusqu'à maintenant, je me suis justement fait l'opinion que le processus r était plutôt bien compris dans ses grandes lignes.

Donc en faite l'indice de réfraction ne dépends que de l'etat de la matière qui est traduit par un changement de temperature.
La limite de chandrasekhar soit la masse critique ne depasse pas 1.4 masse solaire normalement et est valable pour naine blanche et étoile à neutron.

Aussi Naos La matière perd t-elle de la masse suivant la température auquel elle est soumise ?

euh je la pose quand même y a t-il moyen d'obtenir du Co2 à l'état liquide et solide ?
La chimie d'aujourd'hui arrive à synthétiser des nouvelles molécules mais sa dépend de deux facteur essentielle : la pression et la temperature des milieux y a t-il un autre paramètre important ?

Citation :

La matière perd t-elle de la masse suivant la température auquel elle est soumise ?

La masse EST la matière

Citation :

euh je la pose quand même y a t-il moyen d'obtenir du Co2 à l'état liquide et solide ?

Tout à fait. On en vend même dans le commerce sous le nom de "glace sèche" ou "glace carbonique". Dans le commerce un minimum spécialisé quand même, mais on en fabrique à tour de bras, ne serait-ce que pour en mettre dans les extincteurs.

La synthèse de molécules est le résultat d'un équilibre qu'on aura fait basculer en faveur des molécules qu'on cherche à fabriquer. Les apports (ou même les soustractions) d'énergie sont importants en plus des conditions physiques que l'on impose aux réactifs. Il n'est pas rare pour une réaction chimique d'être sujette à un seuil énergétique qu'elle doit franchir pour simplement avoir lieu.

il me semblait qu il restait certaines zones d ombre dans le processus r quand a la provenance des neutrons par exemple.

Euh pour moi la matière c'est quelques chose de materiel solide, liquide ou gazeux mais une masse c'est plutot quelque chose immaterielle enfin je crois.

Alors comment définis tu une particule libre. C'est solide liquide ou gazeux ?

La masse d'un corps est définie comme la quantité de matière que contient ce corps. Une particule de matière, quelle qu'elle soit, est toujours massive, du seul fait d'être matérielle. La chose immatérielle correspondrait à l'énergie, plutôt.

Une energie de masse en quelque sorte

Masse et énergie sont interchangeables (par E = mc², au repos) mais pas complètement équivalentes pour la cause. Une formule comme E = mc² ne dit rien sur la nature de la matière comme forme particulièrement condensée d'énergie ou de la nature de l'énergie comme masse immatérialisée, mais renseigne simplement dans quelle proportion les conversions entre matière et énergie doivent avoir lieu.

eh oui les amis qu est ce que la masse ?
qu est ce qui fait qu une particule plutot qu une autre sois plus massive?
vous etes en plein dans les recherches actuelles.
au debut pense t on toutes les particules n avaient pas de masse puis advient un moment ou elles en acquiérent.
un mécanisme a été prédit pour expliquer ce qu est cette masse.
le champ de higgs. toutes particules qui se meuvent dans celui ci, sont "ralentis" de facon différente selon leurs nature.
elles interagiraient pense t on avec des particules fantomatiques que sont les bosons de higgs.
plus elles sont massives plus elles seront sensible a ceux ci.
et donc masse est energie est matière...

J'ai quand même l'impression que le boson de Higgs explique surtout l'origine de la masse, mais pas fondamentalement sa nature, si tant est que la nature profonde d'une quantité comme la masse soit aisément compréhensible.

il expliquerait son origine c est a dire dans le temps lors de la formation de l univers je ne sais plus exactement ou si c est avant ou apres l inflation.
son origine serait la, avec ce fameux champ de higgs.

quand a sa nature je pense qui a de quoi débattre dessus en tout cas c est un des sujets tres interressant de la physique.

petit complément naos je suis d accord avec toi quand tu dis que le boson de higgs n est pas forcement un qualifiquatif pour donner une definition meme quand a la nature de la masse. pourquoi?
ben parceque lui meme a une masse.
ca fait qu on tourne en rond si on veut vraiment donner une définition a la masse.

Je ne pense pas que l'on puisse donné une définition satisfaisante de la masse autre que du type :

"c'est une propriété fondamentale, intrinsèque de la matière qui se manifeste en présence etc... "

Mais c'est le même problème pour la charge électrique, le spin etc...

On peut expliquer comment ces propriétés fonctionnent mais finalement on ne peut aller plus loin.

c est vrai. quoiqu il en soit la decouverte du boson de higgs serait un grand pas en avant quand a l avancée sur la conpréhension de la nature de la masse. i faut savoir qu on estime sa masse a un centaine de gev (100 a 145 gev).
on a eu des signaux au LEP autour d une valeur (115 je crois) mais la décision avait été prise a l époque de stoper le LEP pour la construction du LHC. on aurait pu encore pousser le LEP sachant le retard accumulé pour la mise en service du LHC.
une chose est sure c est que celui ci, si le boson de higgs existe le découvrira car ses niveaux d énergies vont bien au dela de l énergie du higgs

pour te répondre parkeis. oui on chercher a expliquer la masse des particules et je pense qu on le pourra dans un avenir assez court.
quand la nature de la masse meme ces théories sont au dela du model standard peut ètre en existe il. mais ce ne sont que des spéculations.
chaque chose en son temps d abord trouvont le higgs.

Les particules libres c'est des particule libres tout simplement, je parlais de matière à la base pas de rayonnements.
Mais bon c'est pas grave faut s'y adapter.