INTERACTIONS FONDAMENTALES

Articles

• INTERACTIONS (physique) - Vue d'ensemble

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 853 mots

  La physique moderne considère que l'ensemble des phénomènes physiques s'expliquent par l'action de quatre interactions fondamentales : d'une part, la gravitation et l'électromagnétisme, qui ont une portée infinie et dont la description classique est souvent suffisante ; d'autre part, les interactions...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

  • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
  • 8 172 mots
  • 12 médias
  ...chargés. Ces champs ont une forme quantique qui associe la force due à la présence d'un champ à un échange de particules qui sont les quanta du champ. Le quantum du champ électromagnétique est le photon ; donc les interactions électromagnétiques sont associées à l'échange de photons. De...

• BOSONS ET FERMIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 709 mots
  Les bosons élémentaires sont les véhicules privilégiés des interactions fondamentales. Le photon est le vecteur de l’interaction électromagnétique et le gluon celui des interactions nucléaires fortes selon leurs descriptions modernes par, respectivement, l’électrodynamique et la chromodynamique...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 463 mots
  • 1 média
  ...en 1933) et son collègue pakistanais Abdus Salam (1926-1996) réussirent à unifier en une seule théorie des processus aussi dissemblables que les interactions électromagnétiques et la désintégration nucléaire β. L'interaction électrofaible décrite par cette nouvelle théorie quantique des champs...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE, en bref

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 115 mots
  • 1 média

  Construite sur le modèle de l'électrodynamique, la théorie de la chromodynamique quantique explique l'interaction nucléaire forte responsable de la cohésion des noyaux atomiques. Fondée sur un principe abstrait de symétrie, dite de jauge, elle repose sur l'existence d'une charge dite...

• CINQUIÈME FORCE HYPOTHÈSE DE LA

  • Écrit par Nicolas WITKOWSKI
  • 859 mots
  • 1 média

  Des quatre forces fondamentales de la nature, la plus anciennement connue est aussi la plus mystérieuse. Alors que les interactions électromagnétiques forte et faible s'intègrent relativement bien dans un schéma théorique commun dit de grande unification, la gravitation reste une des grandes questions...

• CORDES THÉORIE DES

  • Écrit par Alexis DURAND
  • 1 454 mots

  Les premières décennies du xx^e siècle furent marquées par les grandes avancées conceptuelles établissant les formalismes relativistes et quantiques, couronnées par l'établissement de l'électrodynamique quantique qui décrit de façon remarquablement précise les interactions entre la lumière et la matière....

• FORMULATION DE LA THÉORIE ÉLECTROFAIBLE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 166 mots

  En 1967, Steven Weinberg et Abdus Salam parviennent de façon indépendante à unifier en une seule théorie l'électromagnétisme et l'interaction nucléaire faible. Dans une remarquable synthèse de nombreux travaux théoriques antérieurs (en particulier ceux de Sheldon Glashow), Weinberg...

• GLASHOW SHELDON LEE (1932- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 335 mots

  Né le 5 décembre 1932 à Manhattan, Sheldon Lee Glashow est le fils de juifs russes émigrés au début du xx^e siècle. Après des études à New York (à la Bronx High School) puis à l'université Cornell, il soutint sa thèse en 1959 à Harvard. Après des séjours de durées diverses au Cern à Genève,...

• HAWKING STEPHEN WILLIAM (1942-2018)

  • Écrit par Universalis, Simon MITTON
  • 2 503 mots
  • 1 média
  Stephen Hawking a travaillé presque exclusivement sur une théorie de la totalité. Il existe en physique quatre interactions fondamentales : la gravitation – qui est décrite par la relativité générale –, la force électromagnétique et les forces nucléaires forte et faible. Les physiciens avaient réussi...

• HIGGS BOSON DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 657 mots
  • 2 médias
  La compréhension actuelle des forces fondamentales (si l'on excepte la gravitation qui échappe à cette description) repose sur trois piliers : la mécanique quantique qui associe onde et particule comme deux aspects d'un même objet physique, la théorie des champs qui explicite la propagation...

• INTERACTION (physique)

  • Écrit par Étienne KLEIN
  • 1 683 mots

  Dans la nature, les objets sont soumis à toutes sortes de forces qui s'exercent à distance. Ainsi, par exemple, deux masses s'attirent, deux charges électriques s'attirent ou se repoussent suivant leur signe. Les objets ont une action l'un sur l'autre : ils interagissent. La conception classique de...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle

  • Écrit par Alain KARASIEWICZ, Marie-Antoinette TONNELAT
  • 1 968 mots
  • 2 médias

  La gravitation est responsable de phénomènes aussi différents que la pesanteur ressentie par tout un chacun, le mouvement des planètes ou l'expansion de l'Univers. Cette force de gravitation est extrêmement faible entre particules élémentaires, mais ses effets deviennent importants si...

• INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

  • Écrit par Bernard DIU
  • 4 447 mots
  • 6 médias

  Notre vie quotidienne est certes assujettie à la pesanteur, dont tiennent obligatoirement compte tous nos gestes et nos réflexes, mais c'est l'électromagnétisme qui régit en réalité notre existence : tous les phénomènes qui nous entourent et nous construisent, depuis la lumière...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire faible

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 127 mots
  • 4 médias
  Il fallut des décennies de recherches pour que ces divers phénomènes de transmutation soient expliqués comme autant de manifestations d'uneforce fondamentale appelée interaction nucléaire faible, qui agit au niveau des nucléons – en fait au niveau des constituants des neutrons et protons, les quarks...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 954 mots
  • 4 médias

  L' interaction nucléaire forte, longtemps inaccessible, est responsable de la cohésion des divers noyaux atomiques. Sa compréhension a nécessité l'usage d'accélérateurs de particules, seuls outils capables de sonder la matière jusqu'à l'échelle où elle joue un rôle dominant. Sa description actuelle...

• INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 902 mots

  L'ambition des scientifiques a toujours été de ramener des phénomènes variés à des manifestations diverses d’un petit nombre de processus fondamentaux. En physique, cette démarche a été couronnée de spectaculaires succès : la reconnaissance du fait que quatre interactions fondamentales − la gravitation,...

• JAUGE THÉORIES DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 939 mots

  En physique, les théories de jauge sont des modèles mathématiques des interactions fondamentales, construits à partir du postulat que celles-ci respectent des lois de symétrie, c’est-à-dire que ces interactions sont invariantes sous certaines transformations abstraites qu’on appelle transformations...

• MASSE, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE
  • 4 013 mots
  En effet, dans la physique quantique des particules et des interactions fondamentales, la notion de masse présente plusieurs aspects des plus intéressants. Rappelons tout d'abord qu'une interaction entre deux particules est comprise, dans le formalisme de la théorie quantique des champs, comme l'échange...

• HIGGS MÉCANISME DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 376 mots
  • 2 médias

  En 1964, les physiciens belges Robert Brout et François Englert, d'une part, et leur collègue écossais Peter Higgs, d'autre part, introduisent le concept de symétrie de jauge spontanément brisée. Dans deux articles aux titres quasi identiques « Symétrie brisée et la masse des mésons vecteurs...

• MUON ET MODÈLE STANDARD EN PHYSIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 083 mots
  • 2 médias
  Le modèle standard des interactions fondamentales considère que le muon (μ) est un cousin de l’électron aux propriétés quasi identiques, mais avec une masse environ 200 fois plus élevée. Cette relative grande masse l’empêche d’être stable car il se désintègre en un électron (accompagné d’un neutrino...

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