PARTICULES ÉLÉMENTAIRESHadrons

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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 le proton) mais pas les autres noyaux. La taille typique d'un hadron est le femtomètre (10—15m), c'est-à-dire le milliardième de micromètre. La compréhension actuelle des hadrons est formulée dans le cadre des lois de la physique quantique relativiste. Chaque hadron est caractérisé principalement par sa masse, sa charge électrique éventuelle et par un moment cinétique intrinsèque, appelé spin. Par application de la célèbre équation d'Einstein reliant l'énergie au repos (E) d'une particule à sa masse (E = mc2), on exprime habituellement la masse des hadrons en unité d'énergie ; ainsi on dit que le proton a une masse de 938 MeV (mégaélectronvolts) pour exprimer que son énergie au repos est de 938 millions d'électronvolts. On attache de plus à chaque hadron un nombre quantique de parité, égal à + 1 ou — 1, selon le comportement de sa fonction d'onde dans une transformation miroir. Enfin, si ses charges électriques et baryoniques sont nulles, on lui attache un nombre quantique de « parité de charge » qui caractérise son comportement dans une transformation entre les particules et les antiparticules. Une convention régit le nom des hadrons et une compilation bisannuelle réalisée par un groupe international d'une cinquantaine de physiciens, le « Particle Data Group », est éditée depuis 1957 à tour de rôle par une revue scientifique (Physical Review, Physics Letters, Journal of physics).

À l'exception du proton, on observe que tous les hadrons se désintègrent en des particules plus légères. Ainsi un neutron se transmute par un phénomène de radioactivité β en un proton, un électron et un antineutrino, un méson π0 se désintègre en un couple [...]

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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

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Hadrons », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 avril 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-hadrons/