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].
Lepton Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. En physique des particules, un lepton est une particule élémentaire de spin 1/2 qui n'est pas sensible à l'interaction forte. La famille des leptons est constituée des électrons, des muons, des tauons, des neutrinos respectifs et des antiparticules de toutes celles-ci. Le terme « lepton » provient du mot grec signifiant « léger » et se réfère à la faible masse du premier lepton découvert, l'électron, par rapport aux nucléons. Lepton est également, depuis 2012, le nom d'un système d’exploitation temps réel open source (licence MPL) dédié aux systèmes embarqués enfouis.[1] Propriétés[modifier | modifier le code] Étant de spin 1/2, les leptons forment une sous-famille des fermions ; ils diffèrent de l'autre famille connue de fermions, les quarks, en ce qu'ils ne sont pas sensible à l'interaction forte, mais uniquement à l'interaction électrofaible et à la gravitation. Le couplage des leptons et des bosons de jauge ne dépend pas de leur saveur.
Gluon Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le gluon est le boson responsable de l'interaction forte. Les gluons confinent les quarks ensemble en les liant très fortement. Ils permettent ainsi l'existence des protons et des neutrons, ainsi que des autres hadrons et donc de l'univers que nous connaissons. Caractéristiques de charge et masse des gluons[modifier | modifier le code] Leur masse est probablement nulle (quoiqu'il n'est pas exclu qu'ils puissent avoir une masse de quelques MeV)Leur charge électrique est nulleIls ne possèdent qu'un spin 1.Chaque gluon porte une charge de couleur (rouge, vert ou bleu, comme les quarks) et une anti-charge de couleur (comme les anti-quarks). Dans la théorie de la chromodynamique quantique (quantum chromodynamics, ou QCD), qui est utilisée aujourd'hui pour décrire l'interaction forte, les gluons sont échangés lorsque des particules possédant une charge de couleur interagissent. Pourquoi n'y a-t-il que 8 gluons au lieu de 9 ? . Portail de la physique
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
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
Baryon Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Les huit baryons de spin 1/2 composés uniquement de quarks u, d et s, classés par étrangeté (S) et charge (Q) Un baryon est, en physique des particules, une catégorie de particules, dont les représentants les plus connus sont le proton et le neutron. Le terme « baryon » vient du grec barys qui signifie « lourd » ; il se réfère au fait que les baryons sont en général plus lourds que les autres types de particules. Caractéristiques[modifier | modifier le code] Les dix baryons de spin 3/2 composés uniquement de quarks u, d et s, classés par étrangeté (S) et charge (Q) Les baryons appartiennent à la famille des hadrons, c'est-à-dire qu'ils sont composés de quarks. Les baryons sont également des fermions, ils sont donc soumis au principe d'exclusion de Pauli et décrits par la statistique de Fermi-Dirac. Les baryons ont leurs propres antiparticules, les antibaryons, qui sont constitués de trois antiquarks. Familles[modifier | modifier le code] .
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] .
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
Muon Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Tout comme pour le cas des électrons, il existe un neutrino muonique qui est associé au muon. Les neutrinos muoniques sont notés par νμ. Les muons positifs peuvent former une particule appelée le muonium, ou μ+e–. Histoire[modifier | modifier le code] Les muons furent découverts par Carl David Anderson et son assistant Seth Neddermeyer, au Caltech, en 1936, alors qu'ils travaillaient sur les rayons cosmiques. C'est pour cela qu'Anderson nomma d'abord cette particule mesotron, dont le préfixe meso- venant du grec signifie "intermédiaire". Cependant on découvrit bientôt que le mu meson différait de manière significative des autres mésons; par exemple ses produits de désintégration comprenaient un neutrino et un antineutrino, en lieu et place de l'un ou de l'autre, comme on l'observait pour les autres mésons, ceux-ci étant des hadrons, particules formées de quarks et donc sujettes à des interactions fortes.
Tauon Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Le tau (également appelé lepton tau, particule tau ou tauon) est une particule de la famille des leptons, de masse 1777 MeV.c-2. Il est symbolisé par Il a les mêmes propriétés que l'électron sauf qu'il est 3500 fois plus lourd (c'est pourquoi on l'appelle aussi "électron super-lourd"). [PDF](en) Caractéristiques du tauonParticle Data Group 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.