La nucléosynthèse

Pour électromagnétisme, il y a les charges + et - .

Pour l'interaction forte, il faut 3 différent types de charges. Les physiciens leur ont donné le nom de couleur. Rouge, Vert, Bleu.

Un quark qui a une couleur rouge va donc interagir différemment qu'un quark bleu. Et ce quelque soit la saveur du quark en question.

Citation :

Y a t-il d'autres chaines de réaction autre que proton-proton dans le coeur des étoiles ?

Le cycle proton-proton concerne la fusion de l'hydrogène, qui se poursuit tout au long de l'existence d'une étoile. Une fois en dehors de la séquence principale - neuf dixièmes de cette existence se trouve déjà derrière l'étoile à ce moment - d'autres réactions se mettent en place pour la fusion des autres éléments. Ce sera par exemple la réaction dite "triple-alpha" pour la synthèse du carbone à partir de trois noyaux d'hélium, aussi appelés particules alpha pour des raisons historiques.

Citation :

A ce propos un isotope He 3 peut il rentrer en collision avec un proton pour donner un He 4 au lieu comme le rapporte la chaine pp : He 3 + He 3 = He4+H+H (qui se libèrent)

C'est possible mais peu probable, enfin moins probable que l'assemblage des deux noyaux d'hélium 3 (une réaction nucléaire qui, dans l'absolu, est peu probable aussi...) En réalité, le cycle proton-proton possède plusieurs manières de se dérouler, avec des "carrefours" et des "embranchements" à certaines étapes. La description que l'on trouve dans les ouvrages n'est que la manière la plus probable, donc la plus souvent suivie. C'est un de ces sous-cycles que tu envisages ici, mais il en existe encore d'autres, qui font notamment intervenir des éléments comme le lithium, le béryllium et le bore.

Citation :

Aussi pourrait on me renseigner davantage sur le cycle CNO des étoiles de plus de 1.5 masse Solaire ?

Le cycle CNO, ou cycle du carbone, domine la production d'énergie des étoiles de plus de 1,5 masses solaires, mais il se déroule aussi dans les étoiles moins massives (donc dans le Soleil, pour ne citer que lui comme exemple) et tant qu'il y a du carbone. On peut aussi préciser que c'est le premier processus théorique élaboré pour expliquer la production de lumière des étoiles, un peu avant le cycle proton-proton.

Pour commencer, un noyau de carbone 12 capte un proton, et devient pour un moment un noyau d'azote 13 radioactif, donc instable. Ce noyau d'azote 13 se convertit en carbone 13 suite à la transformation d'un proton en neutron. Le noyau carbone 13, stable, capte ensuite successivement deux protons, passant par les stades d'azote 14 et d'oxygène 15. Le noyau d'oxygène 15 est de nouveau instable, et se change en azote 15 par le même phénomène radioactif que précédemment. Le noyau d'azote 15 capte un quatrième et dernier proton pour former soit un noyau d'oxygène 16, soit, et c'est ce qui arrive le plus souvent, un noyau de carbone 12 et un autre d'hélium 4. Le noyau d'oxygène 16 sert de point de départ à un sous-cycle du carbone, qui n'est pas le seul possible non plus. Ces autres cycles parallèles aboutissent de toute manière à la formation d'un noyau de carbone 12, avec lequel le cycle peut recommencer. Le bilan final de la réaction fait état de la synthèse d'un noyau d'hélium 4 à partir de quatre protons, avec le carbone dans le rôle typique du "catalyseur".

Citation :

Au faite on peut les considerer comme identique il n'ya que la famille qui diffère puisqué proton ==> quark, positron ==> lepton

Identiques du point de vue électrique uniquement. Toute autre approche mettrait en évidence le caractère fondamentalement différent des protons et des positrons.

Citation :

pourquoi la seule caractéristique des quarks est de réagir aux forces nucléaire ? tandis que les leptons ne réagissent pas ? qu'est ce qui leur donne cette particularité là ?

Une particule est sensible à une interaction dès qu'elle possède une "charge", un attribut de la particule dont il n'existe pas de définition précise. Les quarks sont sensibles à l'interaction nucléaire forte à cause de leur charge de couleur. La charge de l'interaction nucléaire faible n'est pas identifiable, au contraire de la charge électrique qu'on a l'habitude de manipuler. La charge de l'interaction gravitationnelle n'est bien entendu rien d'autre que la masse.

La chromodynamique quantique, c'est-à-dire le fonctionnement de l'interaction nucléaire forte à partir des couleurs est assez particulier. On a essayé de calquer cette théorie sur le modèle de l'électrodynamique quantique (théorie de l'interaction électromagnétique) : on y est arrivé, mais c'était quand même sportif.

Les neutrons ils ont une charge nulle et pourtant ils réagissent

Ils ont une charge electrique nulle, donc ils ne sont pas soumis à l'interaction électromagnétique.

Comment le mécanisme des couleurs des quarks fonctionne t-il j'ai vu sur un ouvrage que lors d'une collision entre deux particules baryoniques, la couleurs spécifique des quarks changait, cela dépends de quel paramètre ?

Je savais qu'on allait y arriver un jour ou l'autre, à la chromodynamique quantique. Imaginons une interaction entre un quark bleu et un rouge. Le quark bleu va émettre un gluon, un boson normalement pourvu de deux charges colorées : une couleur et une anti-couleur. La couleur bleue passe du quark vers le gluon, mais le quark ne devient pas incolore pour autant : il se charge d'une couleur opposée à l'anti-couleur du gluon qu'il émet. Ainsi, la nouvelle couleur du quark s'annule avec l'anti-couleur du gluon émis, et on ne voit pas débarquer des charges colorées de nulle part. Il y a toujours conservation, comme avec n'importe quelle charge.

Pour résumer, d'un quark bleu, on se retrouve momentanément avec un quark rouge et un gluon bleu+anti-rouge. Le gluon parvient jusqu'au quark rouge, le second de la situation prise en exemple. Au moment de disparaître, la charge anti-rouge du gluon s'annihile avec la charge rouge du quark. L'autre charge du gluon, la bleue, se transmet au quark débarrassé du rouge, et le gluon disparaît par la même occasion. En somme, deux quarks ont interagi en échangeant leurs couleurs.

Je ne résiste pas à ce plaisir :

1 : quark + quark
2 : quark + gluon + quark
3 : quark + quark

Certains poussent le raffinement jusqu'à appeler les anticharges rouge, vert et bleu "cyan, jaune et magenta"... après tout, pourquoi pas.

Dans les mésons, à savoir des assemblages d'un quarks et d'un antiquark, le second porte une anticharge également. Rien n'empêche d'imaginer une interaction par échange de gluons entre les deux comme dans l'exemple précédent, cela fonctionne de la même manière.

Les hadrons (les assemblages de quarks) obéissent à une règle voulant qu'ils soient blancs/incolores, c'est-à-dire que les couleurs des quarks individuels s'annulent. Plusieurs possibilités se présentent :

- Combinaison d'une couleur et de son anti-couleur correspondante (les mésons)
- Combinaison des trois couleurs rouge, vert, bleu (les baryons)
- Combinaison des trois anti-couleurs cyan, jaune et magenta (les antibaryons)
- Une somme des possibilités précédentes, soit la combinaison des trois couleurs primaires, d'une couleur et d'une anti-couleur (les pentaquarks).

Tu peux me citer des types de pentaquarks ?

Au fait les couleurs c'était fun !

Le Thêta positif et le Xi doublement négatif ont été observés, d'après http://fr.wikipedia.org/wiki/Pentaquark

Dans le même ordre d'idées, il y a d'autres exemples de baryons que le proton et le neutron. Le Delta et l'Oméga sont le plus souvent cités.

Je n'ai pas non plus précisé que l'interaction véhiculée par les gluons augmentait d'intensité quand les deux quarks s'éloignaient. Si l'on essaie de séparer deux quarks en les éloignant, l'énergie potentielle de liaison devient tellement élevée qu'elle se convertit en énergie de masse, donc en matière, plus spécifiquement en une paire quark/antiquark dont chaque élément va s'adjoindre à l'un des deux quarks que l'on tentait de séparer l'instant précédent. Qui plus est, le quark et l'antiquark de la paire s'attirent aussi par interaction nucléaire forte, et le même mécanisme peut recommencer. On peut se retrouver avec un chapelet de plusieurs centaines de quarks si l'on dépense assez d'énergie à vouloir en séparer deux... C'est pour cela que les gerbe de particules secondaires produites par les rayons cosmiques sont si riches. Au départ, le rayon cosmique heurte un noyau atomique, son énergie se transmet aux quarks composant ce noyau et leur tendance à s'écarter les uns des autres est compensée par la condensation, décrite ci-avant, de paires de quarks/anti-quarks. Des mésons, en un mot.