50 cles pour comprendre la physique quantique by Joanne Baker

Auteur:Joanne Baker [Baker, Joanne]
La langue: fra
Format: epub
Publié: 2017-01-06T07:54:24+00:00

108 50 clés pour comprendre la physique quantique 27 Les quarks

En tentant de comprendre la variété des particules élémentaires, Murray Gell-Mann découvrit des structures pouvant être expliquées si chaque particule était constituée d’un trio de composants encore plus élémentaires. Il les nomma « quarks ». Dix ans plus tard, leur existence fut confirmée.

Dans les années 1960, les physiciens avaient découvert trente particules élémentaires. À côté des électrons, protons, neutrons et photons, il y avait des dizaines de particules plus exotiques, telles que les pions, muons, kaons et les particules sigma, toutes ayant des antiparticules.

Enrico Fermi aurait dit : « Si je pouvais retenir le nom de toutes ces particules, j’aurais été botaniste. » On commença à vouloir établir une sorte de tableau périodique des particules pour tenter de les relier les unes aux autres.

Les particules sont de deux types fondamentaux : les fermions et les bosons.

La matière est formée de fermions, dont il existe également deux sortes : les leptons, comprenant les électrons, les muons et les neutrinos ; et les baryons (les protons et les neutrons). Les forces sont portées par des bosons, comprenant les photons et divers « mésons », tels que les pions et les kaons, tous deux responsables de l’interaction nucléaire forte.

La voie octuple Alors qu’il était en visite au Collège de France, à Paris, Murray Gell-Mann – amateur de bons vins – essaya de récapituler les propriétés quantiques de toutes ces particules. C’était comme s’il était face à un sudoku géant. Quand il les regroupa en fonction de leurs propriétés quantiques, par exemple leur charge ou leur spin, une structure émergea. Il isola ainsi deux groupes de huit particules : les baryons de spin ½ et les mésons de spin nul.

En 1961, il publia cette approche sous le nom de « voie octuple », d’après le chemin en huit étapes qui a conduit Bouddha au Nirvana.

chronologie

1954

1961

1964

1968

Yang et Mills publient

Gell-Mann publie

Gell-Mann publie

Les quarks sont

une théorie de la force

la théorie de la

la théorie des

découverts à

nucléaire forte fondée

« voie octuple »

quarks

l’accélérateur

sur la symétrie

linéaire de Stanford

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