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ATOME

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 - crédits : Encyclopædia Universalis France

Éléments fondamentaux de la matière pour les Grecs

Quarks - crédits : Encyclopædia Universalis France

Quarks

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 et des quarks ? Sans un tel cadre théorique alternatif, et aussi longtemps que les énergies disponibles permettront la fragmentation des corpuscules, on sera bien amené à pousser l'atomisme plus loin, à la recherche de l'unité de la matière.

— José LEITE LOPES

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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

Classification

Pour citer cet article

José LEITE LOPES. ATOME [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Composants de base de l'atome - crédits : Encyclopædia Universalis France

Composants de base de l'atome

Modélisation de l'atome d'uranium - crédits : DeAgostini/Getty Images

Modélisation de l'atome d'uranium

Max Planck - crédits : Hulton Archive/ Getty Images

Max Planck

Autres références

  • DESCRIPTION DE L'ATOME

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 104 mots

    Ernest Rutherford (1871-1937) propose en 1911 un modèle planétaire de l'atome. L'interprétation des résultats expérimentaux obtenus par ses collaborateurs Hans Geiger et Ernest Marsden sur la déviation violente des rayons α une mince feuille d'or lui permet de comprendre qu'un atome est...

  • PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

    • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
    • 8 172 mots
    • 12 médias
    ...structure observables sont celui du virus, avec une taille typique de 10—7 m, celui de la molécule, d'une dimension de 10—9 m, et celui de l' atome, dont l'échelle est de l'ordre de 10—10 m (fig. 1). Continuant cette descente dans la structure de la matière, on atteint le noyau...
  • AGRÉGATS, physico-chimie

    • Écrit par Jean FARGES, Rémi JULLIEN
    • 1 616 mots
    • 7 médias
    ...nombreuses méthodes physiques utilisées, la spectrométrie de masse est la plus importante. Elle permet en effet de classer les agrégats selon le nombre N d'atomes ou de molécules qu'ils contiennent. Ainsi, les spectres de masses, pour certaines valeurs de N appelées « nombres magiques », font apparaître...
  • ALLIAGES

    • Écrit par Jean-Claude GACHON
    • 7 362 mots
    • 5 médias
    La seconde voie non expérimentale est celle de la théorie physique de l'état solide.Les atomes interagissent entre eux par l'intermédiaire de leurs couches électroniques externes, lesquelles sont bien décrites par la mécanique quantique. Des modèles des alliages ont été construits pour essayer,...
  • BOHR ATOME DE

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 369 mots
    • 1 média

    Deux ans après avoir soutenu sa thèse sur la théorie électronique des métaux, le physicien danois Niels Bohr (1885-1962) écrit en 1913 trois articles fondamentaux qui révolutionnent la compréhension de la structure de la matière. Le premier, paru le 5 avril dans le Philosophical Magazine...

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Voir aussi