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Quark

Quark
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Description[modifier | modifier le code] La théorie des quarks a été formulée par le physicien Murray Gell-Mann, qui s'est vu attribuer le prix Nobel de physique en 1969. Le terme "quark" provient d'une phrase du roman Finnegans Wake de James Joyce : « Three Quarks for Muster Mark ! » Propriétés[modifier | modifier le code] Parenthèse historique[modifier | modifier le code] Originellement, les noms des quarks b (bottom, « tout en bas ») et t (top, « tout en haut »), ont été choisis par analogie avec ceux des quarks u (up, « vers le haut ») et d (down, « vers le bas »). Couleur[modifier | modifier le code] Les quarks possèdent également un autre nombre quantique que l'on a nommé charge de couleur. La couleur ici est une analogie qui rend compte du fait que l'on n'observe jamais de quark seul. Cette interaction « de couleur » est de type tripolaire, alors que l'interaction électromagnétique est dipolaire (+ et -). Notes[modifier | modifier le code] Related:  Physique Quantique - A Classer

Fermion Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Les fermions se regroupent en deux familles : les leptons, qui ne sont pas soumis à l'interaction forte ;les quarks, qui sont soumis à toutes les interactions de la nature. Les autres fermions sont tous composés. Les leptons[modifier | modifier le code] Dans la famille des leptons, on connaît : l'électron : cette particule stable est de masse 1836 fois moindre que celle du proton, et de charge négative -e ;le muon : cette particule instable a la même charge que l'électron et est 210 fois plus massive que ce dernier. Les quarks[modifier | modifier le code] Article détaillé : Quark. On compte six représentants de la famille des quarks : le quark down (d), le quark up (u), le quark strange (s) et trois autres, produits en laboratoire. Le principe d'exclusion de Pauli[modifier | modifier le code] Propriétés des fermions[modifier | modifier le code] Enfin, si les bosons peuvent être vecteurs d'interactions, ce n'est jamais le cas pour les fermions.

Photon Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le photon est la particule associée aux ondes électromagnétiques, des ondes radio aux rayons gamma en passant par la lumière visible. L'idée d'une quantification de l'énergie transportée par la lumière a été développée par Albert Einstein en 1905, à partir de l'étude du rayonnement du corps noir par Max Planck, pour expliquer des observations expérimentales qui ne pouvaient être comprises dans le cadre d’un modèle ondulatoire classique de la lumière, mais aussi par souci de cohérence théorique entre la physique statistique et la physique ondulatoire[4]. L'émergence de la mécanique quantique fera de ce quanta d'énergie une particule à part entière. Les photons sont des « paquets » d’énergie élémentaires, ou quanta de rayonnement électromagnétique, qui sont échangés lors de l’absorption ou de l’émission de lumière par la matière. Enfin, en physique des particules, le photon est la particule médiatrice de l’interaction électromagnétique.

Particule élémentaire Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le modèle standard[modifier | modifier le code] Particules élémentaires du modèle standard[modifier | modifier le code] Fermions[modifier | modifier le code] Leptons[modifier | modifier le code] Parmi les douze fermions du modèle standard, six ne sont pas soumis à l'interaction forte et ne connaissent que l'interaction faible et l'interaction électromagnétique : ce sont les leptons. Quarks[modifier | modifier le code] Parmi les douze fermions du modèle standard, six seulement connaissent l'interaction forte au même titre que l'interaction faible et l'interaction électromagnétique : ce sont les quarks. L'interaction forte est responsable du confinement des quarks, à cause duquel il est impossible d'observer une particule élémentaire ou composée dont la charge de couleur résultante n'est pas « blanche ». rouge + vert + bleu = blancrouge + antirouge = blancvert + antivert = blancbleu + antibleu = blanc Bosons[modifier | modifier le code]

Monopôle magnétique Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Pour les articles homonymes, voir monopôle. Un monopôle magnétique est une particule hypothétique qui porterait une charge magnétique ponctuelle, au contraire des aimants habituels qui possèdent deux pôles magnétiques opposés. Leur existence est exclue par l'électromagnétisme classique et la relativité mais en 1931 Paul Dirac en a démontré l'existence théorique dans le cadre de la physique quantique. Si une particule élémentaire disposant d'un monopôle magnétique était observée, les conséquences seraient importantes au niveau des théories d'unification des lois fondamentales de la physique car ces dernières s'opposent sur ce point. Point de vue des équations de Maxwell[modifier | modifier le code] L'existence de monopôles magnétiques impliquerait donc également l'existence de courants magnétiques qui fourniraient également une source au champ électrique d'une nature différente des sources usuelles (charge localisée ou induction). et

Nombre baryonique Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Présentation[modifier | modifier le code] En physique des particules, le nombre baryonique est un nombre quantique invariant. où est le nombre de quarks, et est le nombre d'antiquarks. Explication[modifier | modifier le code] Pourquoi prendre le tiers ? D'un point de vue pratique, cela permet de faire correspondre le nombre baryonique au nombre de nucléons (protons et neutrons, tous deux constitués de trois quarks). En effet, d'après les lois de l'interaction forte, il ne peut pas y avoir de particules colorées nues, c'est-à-dire que la charge de couleur d'une particule doit être neutre (blanche). Conservation[modifier | modifier le code] Application à la physique nucléaire[modifier | modifier le code] Dans le cas de la physique nucléaire, le nombre baryonique s’apparente au nombre de masse A qui correspond au nombre de nucléons présents dans un noyau. Perspectives de violation[modifier | modifier le code] Portail de la physique

Neutrino Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L’existence du neutrino a été postulée pour la première fois en 1930 par Wolfgang Pauli pour expliquer le spectre continu de la désintégration bêta ainsi que l’apparente non-conservation du moment cinétique, et sa première confirmation expérimentale remonte à 1956. Parce que la découverte de ces particules est récente et parce qu'elles interagissent faiblement avec la matière, au début du XXIème siècle de nombreuses expériences sont consacrées à connaître leurs propriétés exactes. Histoire[modifier | modifier le code] En 1930, la communauté des physiciens est confrontée à une énigme : la désintégration ne semble pas respecter les lois de conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement et du spin. Le neutrino (en fait l’antineutrino électronique, ) est à son tour découvert, à Brookhaven. ) est découvert en 2000 dans l’expérience DONUT[1]. Caractéristiques physiques[modifier | modifier le code] Les antineutrinos[modifier | modifier le code] .

Spin (propriété quantique) Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le spin est, en physique quantique, une des propriétés des particules, au même titre que la masse ou la charge électrique. Comme d'autres observables quantiques, sa mesure donne des valeurs discrètes et est soumise au principe d'incertitude. C'est la seule observable quantique qui ne présente pas d'équivalent classique, contrairement, par exemple, à la position, l'impulsion ou l'énergie d'une particule. Historique[modifier | modifier le code] La genèse du concept de spin fut l'une des plus difficiles de l'histoire de la physique quantique au début du XXe siècle[1]. Le spin a d'abord été interprété comme un degré de liberté supplémentaire, s'ajoutant aux trois degrés de liberté de translation de l'électron : son moment cinétique intrinsèque (ou propre). Enfin, c'est en théorie quantique des champs que le spin montre son caractère le plus fondamental. Le spin du photon a été mis en évidence expérimentalement par Râman et Bhagavantam en 1931[6].

Pentaquark Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Un pentaquark est une particule subatomique composée par un groupe de cinq quarks, alors que les baryons normaux sont composés de trois quarks et les mésons, de deux. Plus précisément, un pentaquark serait composé de quatre quarks, réunis en 2 couples de diquarks, et d'un antiquark. Ainsi le nombre baryonique d'un pentaquark est de q (2 × (2/3 - 1/3)+ opp(- 1/3))=1. Un nouveau groupe, les baryons exotiques, a été introduit dans la classification des particules à la suite de leur découverte. Plusieurs expériences ont mis en évidence l'existence des pentaquarks : le aurait été le premier à être observé, en 2003, et il possède une masse d'environ 1540 MeV. L'existence des pentaquarks fut prédite initialement par Maxim Polyakov, Dmitri Diakonov et Victor Petrov de l'Institut de physique nucléaire de Saint-Petersbourg en 1997 ; mais leur théorie fut accueillie avec scepticisme. Le pentaquark , le Portail de la physique

Pion (particule) Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Pour les articles homonymes, voir Pion. Un pion ou méson pi est une des trois particules : π+, π0 ou π−. Ce sont les particules les plus légères de la famille des mésons. Elles jouent un rôle important dans l'explication des propriétés à basse énergie de la force nucléaire forte ; notamment, la cohésion du noyau atomique est assurée par l'échange de pions entre les nucléons (protons et neutrons). Les pions ont un spin égal à 0[1]. L'interaction liant les nucléons entre eux ne correspond pas directement à l'interaction forte, elle en est une conséquence : les nucléons n'ayant pas de charge de couleur, ils n'interagissent pas par échange de gluons mais par échange de pions[6]. Les pions ayant un spin égal à 0, leur dynamique est décrite par l'équation de Klein-Gordon[8]. Les pions chargés ont une durée de vie de 2,6033 ± 0,0050 x 10-8s. Désintégration d'un π+ en muon et neutrino muonique par l'intermédiaire d'un Boson W+ , où le rayon cosmique.

Hadron Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Les particules constituant un hadron sont appelées de manière générique partons. Les quarks (ou antiquarks) présents dans le hadron tout le long de son existence sont appelés quarks de valence, à l'opposé des particules (paires quark-antiquark et gluons) qui apparaissent et disparaissent en permanence dans le hadron, du fait de la mécanique quantique, et qui sont appelées particules virtuelles. Les gluons sont les vecteurs de l'interaction forte qui maintient les quarks ensemble. Hadrons communs[modifier | modifier le code] Les hadrons communs sont classés selon leurs constituants en différentes sous-familles : Mésons : hadrons bosoniques (voir boson), formés par des configurations de paires quark/antiquark.Baryons : hadrons fermioniques (voir fermion), formés de trois quarks. Hadrons exotiques[modifier | modifier le code] Les baryons exotiques sont théoriquement formés d'un nombre impair de quarks et d'antiquarks. Portail de la physique

Méson Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Pour l’article homophone, voir Maison. Un méson est, en physique des particules, une particule composite (c’est-à-dire non élémentaire) composée d'un nombre pair de quarks et d'antiquarks. Propriétés[modifier | modifier le code] Quelques mésons de spin 0 Quelques mésons de spin 1 Les mésons sont des bosons sensibles à l'interaction forte, c’est-à-dire des hadrons possédant un spin entier. Tous les mésons sont instables et possèdent une durée de vie moyenne très courte. Liste[modifier | modifier le code] Cette table présente les caractéristiques de quelques mésons. ↑ a, b, c, d, e et f Superposition de plusieurs paires quark-antiquark. Historique[modifier | modifier le code] Voir aussi[modifier | modifier le code] Article connexe[modifier | modifier le code] Liens externes[modifier | modifier le code] Sur les autres projets Wikimedia : méson, sur le Wiktionnaire (en) Caractéristiques des mésons d'après le Particle Data Group Portail de la physique

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