ATOME

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Particules élémentaires et atomisme

Nous sommes donc aujourd'hui bien éloignés des notions de substance primordiale et d'atome indivisible héritées des philosophes grecs (tabl. 4). Avant la découverte de la structure électronique des atomes, les particules fondamentales dont seraient faites toutes les choses étaient les atomes des éléments figurant dans la classification périodique. La découverte de l'électron et du proton puis celle du neutron ont suscité l'espoir qu'on pût définir la totalité de la matière, comme divers agencements de ces trois particules (si ces particules remplaçaient la terre, l'eau et l'air, le photon, quantum de radiation électromagnétique, serait le grain de feu d'Empédocle). La découverte de nombreuses particules élémentaires, la plupart d'entre elles instables, a ruiné la conception du petit nombre de constituants fondamentaux de la matière. Si l'on attribue aux leptons et aux quarks le rôle de composants ultimes des particules, l'expérience suggère l'existence de six leptons et de dix-huit quarks, sans parler du photon, des trois bosons vectoriels et des huit gluons que l'on considère comme responsables des interactions fondamentales, en plus des éventuels bosons de Higgs, générateurs des masses des particules, et des gravitons, si l'on parvient à réconcilier physique quantique et gravitation.

Éléments fondamentaux de la matière pour les Grecs

Tableau : Éléments fondamentaux de la matière pour les Grecs

Tableau

tabl..3 - Les éléments fondamentaux de la matière d'après les philosophes grecs. 

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Quarks

Dessin : Quarks

Dessin

Exemple de structures de quarks : un méson formé d'un quark q et d'un anti-quark &qmacr; ; un baryon constitué de trois quarks q1, q2, q3 avec combinaison (antisymétrique) de couleurs telle que la particule observable n'a pas de couleur. 

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Si on spécule déjà sur une structure possible des leptons et des quarks, on peut se demander si l'atomisme n'a pas déjà rempli sa fonction en conduisant la science à son état actuel et si, désormais, pour décrire la matière on ne devrait pas plutôt renoncer à la recherche de sous-unités. La naissance de la mécanique quantique sous la forme de mécanique des matrices, on le sait, a été le résultat de la mise en question du concept de trajectoire de l'électron à l'intérieur de l'atome. Par quel schéma théorique devons-nous remplacer la question : quels sont les sous-composants des leptons [...]


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Composants de base de l'atome

Composants de base de l'atome
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Modélisation de l'atome d'uranium

Modélisation de l'atome d'uranium
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Max Planck

Max Planck
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Énergie du photon

Énergie du photon
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Écrit par :

  • : professeur de physique nucléaire, université Louis-Pasteur, directeur du groupe physique théorique et hautes énergies du Centre de recherche nucléaire de Strasbourg

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Pour citer l’article

José LEITE LOPES, « ATOME », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 29 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/