Le taux auquel l'amplitude d'une onde ou d'une oscillation diminue au fil du temps.Le taux de décroissance décrit la rapidité avec laquelle l'amplitude d'une onde ou d'une oscillation diminue au fil du temps. En physique, ce concept s'applique à tout, depuis un pendule qui oscille et perd de l'énergie à cause du frottement, jusqu'à la décroissance exponentielle des particules radioactives, en passant par l'atténuation des ondes électromagnétiques dans un milieu. Il quantifie la manière dont un système retourne à l'équilibre après avoir été perturbé.
Le formalisme mathématique de la décroissance exponentielle a été établi au XVIIe siècle, mais son application à l'amortissement des ondes et à la physique des particules s'est développée aux XIXe et XXe siècles, notamment avec les travaux de Rutherford sur la radioactivité.
Le taux de décroissance est généralement exprimé comme une constante qui apparaît dans une fonction exponentielle, telle que A(t) = A₀ e^(-λt), où λ est le taux de décroissance. Un λ plus élevé signifie une décroissance plus rapide. Le mécanisme sous-jacent varie : pour les oscillations mécaniques, il s'agit souvent de frottement ou de résistance de l'air ; pour les particules, ce sont des processus de mécanique quantique comme l'émission spontanée ou l'instabilité nucléaire.
Les taux de décroissance sont utilisés en imagerie médicale (par exemple, les scanners TEP), pour dater les artefacts archéologiques via le carbone 14, et pour concevoir des amortisseurs et des systèmes d'amortissement pour les bâtiments et les véhicules.
Le taux de décroissance d'un pendule dans le vide est si faible qu'il peut osciller pendant des heures, mais dans l'air, il perd de l'énergie beaucoup plus rapidement en raison de la résistance de l'air.
| V | variable | potential energy density — potential energy density joule per cubic metre |
| φ | variable | scalar field value — champ scalaire |
| λ | constante | decay rate of the potential — taux de désintégration = varies |
| g | variable | coupling strength between the two modes — force de couplage radian per second |
| κ₁ | variable | decay rate of the first mode — taux de désintégration radian per second |
| κ₂ | variable | decay rate of the second mode — taux de désintégration radian per second |
| P(t) | variable | Survival probability at time t — probabilité |
| t | variable | Time — temps second |
| Γ | variable | Decay rate (inverse lifetime) — taux de désintégration per second |
| ψ | variable | perturbation amplitude — fonction d'onde |
| A | variable | initial amplitude — amplitude |
| ω_I | variable | imaginary part of frequency (decay rate) — taux de désintégration per second |
| ω_R | variable | real part of frequency (oscillation frequency) — fréquence angulaire per second |
| φ | variable | phase offset — phase |
| \tau | variable | lifetime — durée de vie second |
| \lambda | variable | decay rate constant — taux de désintégration per second |
| T_{\text{rh}} | variable | Reheating temperature after inflation — température kelvin |
| g_* | variable | Effective number of relativistic degrees of freedom |
| \Gamma | variable | Inflaton decay rate — taux de désintégration per second |
| M_P | variable | Reduced Planck mass — masse kilogram |
| \sqrt{} | opérateur | Takes the square root of the argument — racine carrée |
| \simeq | opérateur | Indicates approximate equality — approximate equality |
