Les protons et les neutrons sont faits de particules élémentaires appelées les quarks. Les particules élémentaires sont les plus petits constituants de la matière. Nous en connaissons trois types : les quarks, les leptons et les particules de force.
Les atomes, encore parfois présentés à tort comme plus petites unités de matière, sont constitués de fermions, « particules de matière », maintenus ensemble par des bosons, « particules de force ». Le noyau d'un atome est composé de protons et de neutrons.
L'électron est le plus léger des leptons électriquement chargés. Un autre lepton chargé est le muon, une sorte de gros électron dont la masse est environ 207 fois supérieure à celle de l'électron. Le tau est un lepton chargé dont la masse est 3 536 fois celle de l'électron.
La taille d'un nucléon est d'environ 10-15m, soit un millionième de millionième de millimètre ! Un quark est théoriquement une particule ponctuelle, elle ne doit donc pas avoir de taille... En tout cas, si les quarks ont une taille, elle est inférieure à 10-18m, soit au moins mille fois plus petit que le nucléon !
Un boson, c'est une particule qui obéit à la statistique de Bose-Einstein, par opposition à un fermion, particule obéissant à la statistique de Fermi-Dirac. Les bosons ont des spins entiers, tandis que les fermions ont des spins semi-entiers.
Le boson de Higgs est surnommé, au grand dam des scientifiques, la “particule de Dieu”, celle qui donne à la matière sa masse. C'est une très petite particule que les chercheurs ont longtemps supposée comme existante.
L'atome représente un point limite de l'infiniment petit.
En physique des particules, un quark est une particule élémentaire et un constituant de la matière observable. Les quarks s'associent entre eux pour former des hadrons, particules composites, dont les protons et les neutrons sont des exemples connus, parmi d'autres.
On ne peut pas « trouver » le boson de Higgs quelque part. Il doit être produit au cours d'une collision de particules puis se désintégrer en d'autres particules qui peuvent alors être identifiées dans des détecteurs. Les traces de ces particules se trouvent dans les données collectées.
Elle vaut 1,66 × 10−27 kg , sensiblement la masse d'un proton (1,672 × 10−27 kg ) ou d'un neutron (1,675 × 10−27 kg ), la différence correspond à l'énergie de liaison nucléaire du carbone.
Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions. En fait, ils sont si minuscules que les scientifiques ne sont même pas certains qu'ils aient une taille : ils pourraient être incommensurablement petits!
On peut distinguer dans l'univers deux types de substance : la matière, qui possède une masse, et la lumière, de masse nulle. La lumière peut se propager dans le vide, toujours à la même vitesse.
En tant qu'élément, l'atome le plus petit est celui d'hélium. Ses deux électrons sont sur la même couche électronique, qui a un rayon plus petit que celle de l'hydrogène car il est maintenu par une charge double.
Le champ de Higgs permet de préserver la symétrie à haute énergie et d'expliquer la brisure de la symétrie à basse énergie. Il est responsable de la masse des bosons électrofaibles, mais interagit aussi avec les fermions (quarks et leptons), qui acquièrent ainsi une « masse ».
L'expression vient du livre du prix Nobel Leon Lederman, « The God Particle ». L'ouvrage de ce scientifique américain est consacré à la physique des particules et à la quête ultime de cette discipline : la découverte du boson... L'expression vient du livre du prix Nobel Leon Lederman, « The God Particle ».
Il est possible de stocker des particules d'antimatière chargées, telles que les antiprotons, en utilisant des pièges électromagnétiques qui confinent les particules à l'intérieur d'un champ magnétique de manière à ce qu'elles ne s'annihilent pas au contact d'autres particules.
Au commencement de l'Univers, avant la formation du champ de Higgs, les particules ne comportaient aucune masse. Elles se déplaçaient donc à la vitesse de la lumière. Puis, les bosons de Higgs sont apparus, ralentissant les particules et leur donnant une masse.
En 1964, deux physiciens ont postulé l'existence de particules subatomiques aujourd'hui connues sous le nom de quarks. Les physiciens Murray Gell-Mann et George Zweig travaillaient chacun de leur côté à une théorie sur la symétrie des interactions fortes en physique des particules.
Les quarks sont liés entre eux dans les hadrons par l'échange de particules sans masse analogues au photon des forces électromagnétiques, les gluons. Dans les années 1960, cette réalité était loin d'être évidente pour la plupart des physiciens des particules élémentaires.
Les particules élémentaires incluent les fermions fondamentaux (quarks, leptons, et leurs antiparticules, les antiquarks et les antileptons) qui composent la matière et l'antimatière, ainsi que des bosons (bosons de jauge et boson de Higgs) qui sont des vecteurs de forces et jouent un rôle de médiateur dans les ...
La matière est constituée d'atomes ou de molécules (assemblage d'atomes). Les atomes sont entre cent mille et un million de fois plus petits que le diamètre d'un cheveu (10-10m) et constituent les briques élémentaires qui permettent de différencier un élément chimique d'un autre.
Sonder la matière : des ions lourds à l'infrarouge, de la matière nucléaire aux matériaux composites. Fournir de l'énergie à un système (l'exciter), par le biais d'une sonde, d'une particule, d'un rayonnement, va pouvoir engendrer des modifications de ses propriétés, voire de sa structure.
On ne sort pas de là : si on ne peut pas couper un infiniment petit, c'est un point. Sinon, il a une certaine taille, et n'a donc rien d'infiniment petit. La notion de « point » en géométrie classique fait le premier choix : un tel point n'a donc pas de largeur, pas de longueur, pas d'épaisseur.