PARTICULES ÉLÉMENTAIRESHadrons

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La famille des hadrons rassemble les nombreuses particules sensibles à l'interaction nucléaire forte, cette force extraordinairement intense qui assure la cohésion du noyau en confinant les nucléons – protons et neutrons – dans un tout petit volume, malgré la répulsion électrostatique entre les protons. On a longtemps considéré les hadrons comme des particules élémentaires mais on comprend depuis les années 1970 qu'ils sont faits de quarks, d'antiquarks et de gluons. On distingue deux classes de hadrons. D'une part, celle des mésons, qui sont des bosons, car ils ont un moment angulaire intrinsèque – ou spin – nul ou « entier » (plus précisément, ce spin est multiple de h/2π où h est la constante de Planck ; il est entier dans un système d'unités qui met cette valeur h/2π égale à 1). Leur masse et leur durée de vie sont très diverses. D'autre part, la classe des baryons, qui sont des fermions, ce qui signifie que leur spin est « demi-entier », c'est-à-dire un multiple impair de h/4π. La physique hadronique est un domaine de recherche, à la frontière entre la physique des particules et la physique nucléaire, qui étudie les systèmes de quarks et de gluons confinés par l'interaction forte. L'outil privilégié d'investigation expérimentale dans ce domaine est la sonde électromagnétique, c'est-à-dire la diffusion de photons, d'électrons ou de muons, sur les noyaux légers. Ce sont des réactions de diffusion d'électrons accélérés à des énergies toujours plus élevées qui ont permis dans les années 1950 d'estimer la taille du proton, puis ont révélé en 1968 sa nature composite.

Caractéristiques

Le proton, le neutron et les mésons π et K sont les hadrons les plus connus parmi les centaines de membres de cette famille de particules. On inclut parfois dans l'ensemble des hadrons les noyaux atomiques les plus légers (à savoir les différents isotopes du noyau d'hydrogène, à commencer par l [...]


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Diagrammes représentant des multiplets de mésons

Diagrammes représentant des multiplets de mésons
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Diagrammes représentant des multiplets de baryons

Diagrammes représentant des multiplets de baryons
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Classification


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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Hadrons », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 mai 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-hadrons/