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Photon

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]. 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. Historique[modifier | modifier le code] Origine du terme « photon »[modifier | modifier le code] Related:  PHYSIQUEtrace interface ciel terre

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]

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.

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. Il peut être défini comme le tiers de la différence entre le nombre de quarks et le nombre d'antiquarks dans le système : 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] Perspectives de violation[modifier | modifier le code] Un signe de cette non-conservation serait la désintégration du proton.

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. 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] D'autres formes de hadrons ont été imaginées par les théoriciens mais, pour la plupart, elles n'ont pas encore été observées. Résonances hadroniques[modifier | modifier le code] Portail de la physique

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]

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. 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 aurait été observé pour la première fois le par Takashi Nakanon de l'Université d'Osaka. , le Le , le premier pentaquark contenant un quark charm, le , aurait été observé au moyen de l'accélérateur de particules allemand HERA. Portail de la physique

Boson Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Photons émis dans le faisceau cohérent d'un laser. Le fait qu'une particule soit un boson ou un fermion a d'importantes conséquences sur les propriétés statistiques observables en présence d'un grand nombre de particules : les fermions sont des particules qui obéissent à la statistique de Fermi-Dirac alors que les bosons obéissent à la statistique de Bose-Einstein. Dans le cas des bosons, cette statistique implique une transition de phase à basse température, responsable notamment de la superfluidité de l'hélium ou de la supraconductivité de certains matériaux. Plus généralement, les bosons montrent une tendance à s'agréger lors des processus d'interaction entre les particules, comme lors de l'émission stimulée de lumière qui donne lieu au laser. Historique[modifier | modifier le code] Le terme de boson provient du nom du physicien indien Satyendranath Bose et aurait été utilisé pour la première fois par Paul Dirac[1]. (de) S.N.

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. En septembre 2009, des chercheurs ont observé des quasiparticules artificielles présentant les propriétés du monopôle magnétique. 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] En physique des particules[modifier | modifier le code] et toute charge magnétique pour un certain entier et

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. 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+ Dans 0,0123 % des cas, la désintégration (toujours via l'interaction faible) donne un électron (positron) et un neutrino électronique (antineutrino électronique)[2] : , où représente les photons du rayonnement fossile et le rayon cosmique. (en) W.

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