L'arbitraire de l'unité de masse atomique (17)

- Dans le tableau ci-après, les masses atomiques des éléments ont été recensées. On remarque que certains atomes comme le lithium (7), le bore (11), l'oxygène (16), le fluor (19), ont des masses atomiques plus faibles que le nombre entier correspondant. Le modèle standard considère avec raison que la fusion fait perdre de la masse-énergie. Mais ces exemples montrent une anomalie.

- Sceptique : i faudrait déjà comprendre pourquoi l'unité de masse atomique a été choisie à 1/12 du carbone 12 ?

- Le modèle standard considère que les atomes sont des assemblages en grappe – comme des raisins (!) – de protons et de neutrons. Le carbone ayant 6 neutrons et 6 protons, on a pris une moyenne de masse unitaire, comprise entre le neutron et le proton.

- Sceptique : mais alors pourquoi le bore n'a qu'une masse de 10,812 uma alors qu'il devrait avoir plus que 11 uma (5 protons + 6 neutrons) ?

- C'est une ancienne énigme du modèle standard car cet élément n'est pas créé par fusion nucléaire mais par spallation via les rayons cosmiques. Par exemple, pour le béryllium (Be), des rayons cosmiques cassent un atome d'azote (N) selon :

rayon cosmique + ¹⁴₇N → ¹⁰₄Be + ⁴₂H + e⁺ + ν_e + produits de spallation

Les 7 charges positives de N passent à 6 dans [Be + H] et donc il y a émission d'un positron. Le MS se contente de vérifier la règle de conservation des charges sans expliquer la cause physique de l'émission du positron. Il considère qu'un proton devient neutron. En revanche, le modèle en couches, d' OSCAR indique que la réaction crée localement une paire électron-positron dans le confinement de l'atome. Ainsi l'électron vient compléter un couple neutre au sein du noyau alors que le positron est éjecté et s'annihile avec le premier électron rencontré.

- Sceptique : çà se tient mais comment est expliquée la force forte dans le modèle en couche ?

- Dans le modèle en couche, la courbe asymptotique de la force forte est tout simplement expliquée par le masquage des charges coulombiennes par empilage des couches. Ainsi toute velléité d'un début de démasquage des couches chargées, provoque une forte résistance coulombienne puisqu'elle agit en 1/r². Inutile d'évoquer des « gluons » collants ayant des « couleurs » teintées de pure abstraction !

- Sceptique : pourquoi le MS n'a-t-il pas envisagé le modèle en couche ?

- Encore une fois, il s'agit du fameux trouble de la communauté scientifique concernant la localité. Depuis Fermi on a pas évolué alors que des problèmes de localité ont été révélés depuis (voir le lien fantôme de l'intrication, l'effet tunnel et les graves amalgames concernant les variables cachées). Fermi a montré par l'expérience que des paires électron-positrons ne pouvaient pas cohabiter. On ne peut lui reprocher à l'époque de ne pas avoir tenu compte du critère fondamental de localité. Si les fermions de création locale ne peuvent cohabiter, (de plus ils s'annihileraient), les mêmes, de création non locale, se comportent comme des bosons. Ils peuvent donc se condenser. La preuve : une paire électron-positron créée localement est toujours instable comme toutes autres créations de ce type. Comme toute la matière constitutive est stable, on voit bien qu'il y a deux régimes de localité. L'expérience locale est nécessaire mais pas suffisante.

- Sceptique : mais alors pourquoi ne voit-on pas de positrons stables  ?

- Tout simplement parce que ceux qui sont stables sont condamnés à être confinés.

- Sceptique : pourquoi ?

- Lors de la mitose primordiale, la phase « séparation » ou « étirement de localité », les paires électron-positrons ont pu se condenser en neutrons ! Par définition, les couches concentriques confèrent une asymétrie topologique entre : a, le niveau subquantique au centre et b, le niveau quantique en périphérie. Le couplage avec a est en 1D alors que le couplage avec b est en 2D. Dans cet instant critique d'étirement de localité, toutes les particules sont encore causalement reliées. La paire confinée des couches électron-positron, place le positron plus au centre. Globalement, la neutralité est assurée mais dans le confinement du noyau nucléaire, le positron (+) confère une polarité entre le niveau subquantique et le niveau quantique. A ce stade cette polarité se généralise et seuls les électrons pourront être émis du neutron pour faire apparaître le proton !

- Sceptique : donc les positrons visibles ne peuvent-être qu'instables car de création locale ?

- Oui et cela est largement avéré. Tout ce que l'on créé localement est toujours instable.

- Sceptique : mais alors quelle serait l'unité de masse atomique dans le modèle OSCAR ?

- La référence ultime est l'unité de masse électron (ume). Donc le noyau de l'atome d'hydrogène comprend 1836,15 unités habillées ou 1841 unités nues. Dans le neutron, la majorité neutre (1840) enferme un couple électron-positron en vibration. Le positron occupe la positon la plus centrale et ne peut-être éjecté. La masse de l'unité atomique standard vaut : uma = 1,66005389 × 10^–27 kg soit 1822,88 ume. C'est plus petit que 1836,15 du proton ! Le tableau montre que la masse de l'atome d'hydrogène vaut 1,0079 uma et donc : 1,0079 × 1,660 × 10^–27 = 1,673 × 10^–27 kg, soit  : 1837,29 ue.  La somme proton + électron vaut : 1837,15. Cela montre que l'atome d'hydrogène est plus massique que la somme de ses deux composants, du facteur : 1,0001.

A suivre