5. Théorie des particules élémentaires
Pendant une vingtaine d'années (entre 1930 et 1950), ce fut l'étude du rayonnement cosmique qui resta la source principale de nos connaissances sur les propriétés du champ mésique. Heisenberg contribua activement à ces recherches ; il souligna notamment la différence fondamentale entre le champ mésique et le champ électromagnétique, résultant de la différence numérique entre les constantes qui déterminent les ordres de grandeur respectifs des deux interactions : tandis que l'émission multiple de quanta de rayonnement électromagnétique a une probabilité d'autant plus faible que le nombre de quanta émis est plus grand, l'émission d'un nombre quelconque de mésons lors de collisions entre nucléons d'énergie suffisamment grande se produit avec la même intensité (comme on l'observe effectivement dans le rayonnement cosmique). Quant à l'origine de la différence entre les deux types d'interaction, Heisenberg la reconnut dans le fait que l'action du champ mésique est limitée à une région spatio-temporelle de dimensions finies, fixées par un paramètre invariant de longueur universelle (1938). Il proposa (1943) d'édifier la théorie des processus multiples, inaccessibles aux méthodes d'approximation de la théorie des champs, sur la considération directe de la matrice S, dont les éléments représentent les amplitudes de probabilité de tous les processus possibles – idée dont la fécondité est encore loin d'être épuisée à l'heure actuelle.
L'importance de la distinction établie par Heisenberg entre les interactions fortes des nucléons et mésons et les autres types d'interactions est, elle aussi, apparue de plus en plus nettement depuis que l'exploration du domaine des hautes énergies à l'aide de puissants accélérateurs de particules a révélé l'existence d'un grand nombre d'espèces de particules ou champs de caractère nucléonique (dits « baryons ») ou mésique, donnant lieu à des processus divers de transmutation où interviennent des multiplicités qu […]
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