Les physiciens poursuivent l'étude de la structure de la matière dans le but de trouver plus d'unité et de simplicité dans un monde qui nous frappe par sa diversité et son apparente complexité. N'est-il pas remarquable de pouvoir ramener la variété quasi infinie des objets qui nous entourent aux multiples constructions de quelques constituants fondamentaux ?
Trouver ces constituants, et comprendre la façon dont ils se lient entre eux, est le but de la physique des particules élémentaires. Il s'agit d'une physique quantique où le prix à payer pour la résolution recherchée est l'énergie de choc entre particules. La physique des particules élémentaires s'identifie presque entièrement à la physique des hautes énergies. Cette physique est aussi, de ce fait, une des clés de la cosmologie moderne.
La reconnaissance du caractère élémentaire d'une particule évolue avec le degré de précision des observations. Le proton et le neutron ont ainsi perdu le statut de particule élémentaire au profit des quarks et des gluons qui les composent. En revanche, l'électron, le neutrino et le photon semblent bien encore dépourvus de structure interne. Les progrès théoriques ont permis de cl […]
Autres références
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PARTICULES ÉLÉMENTAIRES
Auteur :
Étienne KLEIN
Par définition, une particule est un objet matériel très petit, qu'on a spontanément tendance à considérer comme l'avatar moderne du concept d'atome, tel que l'envisageaient au ve siècle avant J.-C. les premiers atomistes grecs, Leucippe et Démocrite notamment. Pourtant, une particule n'est pas un « corpuscule », au sens où ell…
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PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules
Auteurs :
Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE
Les modèles et théories qui synthétisent notre compréhension actuelle de la matière et de ses constituants élémentaires – molécules, atomes, particules – ont été confrontés à une multitude d'observations expérimentales. Pour réaliser ces expériences, c'est-à-dire observer l'infiniment petit, on utilise des sondes appropriées capables de pénétrer l…
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PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules
Auteurs :
Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
L'histoire de la physique subatomique est intimement liée à l'évolution des détecteurs de particules. Ces appareils furent souvent inventés pour répondre à des exigences précises de la physique. Ils furent aussi, parfois, le fruit des retombées du progrès de la technologie. Les deux classes de phénomènes qu'ils permettent d'étudier sont les intera…
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PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons
Auteurs :
Claude COHEN-TANNOUDJI, Jacques DUPONT-ROC, Gilbert GRYNBERG, Bernard PIRE
Particules au comportement grégaire, les bosons élémentaires sont les véhicules privilégiés des interactions fondamentales. Contrairement aux fermions, ils ont un moment angulaire intrinsèque (spin) nul ou multiple de la quantité h/2π. Le photon est l'archétype de cette famille. Photons, gluons et bosons faibles W et Z constituent la famille des b…
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PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions
Auteurs :
Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE
Un fermion (ainsi nommé d'après Enrico Fermi, physicien italien qui a élaboré la théorie du comportement collectif de telles particules) est une particule, élémentaire ou composite, de moment angulaire intrinsèque (ou spin) multiple impair de h/4đ, où h est la constante de Planck. Les ensembles de telles particules obéissent à la…
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Bibliographie
Ouvrages généraux
E. Auger et al. (NEPAL), Voyage au cœur de la matière, Belin-C.N.R.S. éditions, Paris, 2002
G. Chanfray & G. Smadja, Les Particules et leurs symétries, Masson, Paris, 1997
F. Close, Asymétrie : la beauté du diable, EDP-Sciences, 2001
M. Cribier, M. Spiro & D Vignau, La Lumière des neutrinos, Seuil, Paris, 1995
M. Crozon, Quand le ciel nous bombarde, Vuibert, Paris, 2005
B. Diu, Les Théories meurent aussi, Odile Jacob, Paris, 2008
M. Felden, Aux frontières de l'Univers, Ellipses, 2005
M. Jacob, Au cœur de la matière, Odile Jacob, Paris, 2001
G. Kane, Le Jardin des particules, Masson, Paris, 1996
L. Lederman & D. Teresi, Une sacrée particule, Odile Jacob, 1996
J.-P. Pharabod & B. Pire, Le Rêve des physiciens, coll. Opus, ibid., 1997
S. Weinberg, Le Rêve d'une théorie ultime, ibid., 1997
R. Zitoun, Introduction à la physique des particules, Dunod, Paris, 2004.
Périodiques
Physical Review Letters, American Physical Society (A.P.S.), New York, depuis 1970
Physical Review C. Nuclear Physics, A.P.S., New York, depuis 1970, mensuel
Physical Review D. Particles and Fields, ibid., bimensuel
Physics Letters B, North Holland, Amsterdam, depuis 1967
Nuclear Physics A, ibid., depuis 1967
Physics Reports, ibid., depuis 1971.
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