PHYSIQUE DES PARTICULES

ALVAREZ LUIS WALTER (1911-1988)

  • Écrit par 
  • Alain GRIMAUD
  •  • 418 mots
  •  • 1 média

Physicien américain né le 13 juin 1911 à San Francisco, Luis Walter Alvarez commence ses travaux comme assistant, puis il devient professeur à l'université de Californie (Berkeley), où il découvre en 1938 le phénomène de capture électronique de certains noyaux radioactifs. Avec Felix Bloch, il effectue la première mesure du moment magnétique du neutron en 1940. Entre 1940 et 1943, il poursuit ses […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/luis-walter-alvarez/#i_94938

ANDERSON CARL DAVID (1905-1991)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 567 mots

Carl David Anderson naquit à New York de parents suédois le 3 septembre 1905. Après des études au California Institute of Technology de Pasadena (Calif.), il y fit toute sa carrière, jusqu'à sa retraite en 1978. Dans sa thèse de doctorat soutenue en 1930, sous la direction de Robert Millikan – célèbre pour la mesure de la constante de Planck et la détermination de la valeur de la charge de l'élect […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/carl-david-anderson/#i_94938

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 912 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Antimatière en laboratoire »  : […] Les particules de l'espace interplanétaire arrivant dans l'atmosphère y subissent des collisions et modifient ainsi l'énergie des particules qu'elles rencontrent. Si leur vitesse est suffisante, elles peuvent créer des paires électron- positon au cours de ces chocs, en libérant leur énergie cinétique. Ce sont les positons créés par ce processus qui ont été observés par Anderson. C'est seulement en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/#i_94938

ANTIPROTON (DÉCOUVERTE DE L')

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 221 mots

Depuis la découverte, en 1932, par Carl David Anderson, Prix Nobel de physique 1936, des antiélectrons, ou positons, dans les rayons cosmiques, la théorie de l'antimatière due au physicien britannique Paul Dirac (Prix Nobel de physique en 1933) était bien établie. Créer des antiparticules nécessite des projectiles d'énergie suffisante pour être transformée en masse (par application de la célèbre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antiproton-decouverte-de-l/#i_94938

ASTRONOMIE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 11 308 mots
  •  • 20 médias

Dans le chapitre « 1980-1990 : une période de transition »  : […] Les années 1980 voient la mise en service de nouveaux grands instruments comme le Very Large Array américain, un interféromètre radio géant constitué de vingt-sept antennes mobiles de 25 mètres de diamètre. L'attention se porte vers les domaines de longueurs d'onde encore peu explorés en raison des difficultés techniques, comme les ondes radio millimétriques, observables depuis le sol, et les ray […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/astronomie/#i_94938

ASTROPARTICULES

  • Écrit par 
  • Pierre BAREYRE
  •  • 2 132 mots
  •  • 1 média

Le concept d'astroparticules exprime le lien de plus en plus étroit qui s'est établi entre physique des particules, astrophysique et cosmologie : dans la première moitié du xx e  siècle, l'observation des rayons cosmiques conduit à la mise en évidence du positon, du muon et des cascades électromagnétiques ; ces recherches culminent à la fin des an […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/astroparticules/#i_94938

BARYONS

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 195 mots

Famille de particules sensibles à l'interaction forte et de moment angulaire intrinsèque (spin) multiple impair de h /4π ( h  = constante de Planck). On a longtemps considéré les baryons comme des particules élémentaires mais on comprend maintenant qu'ils sont des assemblages de quarks, d'antiquarks et de gluons. Leur contenu en quarks et en gluons est […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/baryons/#i_94938

BIG BANG

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 2 528 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Accélération de l'expansion de l'Univers »  : […] La confiance des scientifiques en ces modèles repose essentiellement sur trois piliers : – L' expansion de l'Univers. La physique reconnue implique les modèles de big bang comme sa conséquence logique. Toute tentative concurrente (il n'en existe aucune aujourd'hui) devrait inventer de nouvelles lois physiques. – Les abondances des éléments légers – deutérium, hélium et une partie du lithium – obs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/big-bang/#i_94938

BROUT ROBERT (1928-2011)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 380 mots

Né à New York (États-Unis) le 14 juin 1928, le physicien théoricien Robert Brout est décédé le 3 mai 2011 à Bruxelles. Après avoir obtenu son doctorat en 1953 à l’université Columbia de New York, Brout enseigne à l’université Cornell à Ithaca (État de New York) et y effectue ses premières recherches dans le domaine de la mécanique statistique. Il étudie en particulier les processus irréversibles […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-brout/#i_94938

CHAMBERLAIN OWEN (1920-2006)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 779 mots

Physicien américain, Prix Nobel de physique en 1959. Né le 10 juillet 1920 à San Francisco (États-Unis), fils d'un radiologue renommé, Owen Chamberlain effectue ses études universitaires au prestigieux Dartmouth College à Hanover (New Hampshire) et y obtient en 1941 le grade de bachelor  ; il rejoint ensuite l'université de Californie à Berkeley pour y commencer ses études d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/owen-chamberlain/#i_94938

CHARPAK GEORGES (1924-2010)

  • Écrit par 
  • Pierre DARRIULAT
  •  • 1 037 mots
  •  • 2 médias

Physicien français, né le 1 er  août 1924 à Dabrovica (Pologne), lauréat du prix Nobel de physique 1992 pour ses travaux sur les détecteurs de particules élémentaires, notamment de la chambre proportionnelle multifils . La famille Charpak émigre à Paris en 1932. Ingénieur de l'École des mines de Paris en 1948, Georges Charpak est engagé au CNRS et entre au laboratoire de c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/georges-charpak/#i_94938

CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 115 mots

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 de « couleur » portée par les quarks présents dans les protons et les neutrons. Des gluons de masse nulle, porteurs […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chromodynamique-quantique/#i_94938

COMPTON EFFET

  • Écrit par 
  • Michel BAUBILLIER, 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 554 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Diffusion Compton et structure du proton »  : […] La diffusion élastique des photons par les nucléons (proton ou neutron), qui est un processus différent de l'effet Compton original, porte néanmoins le nom de diffusion Compton. L'intérêt de cette réaction vient du fait qu'on comprend bien la propagation des photons et leur interaction avec des particules élémentaires électriquement chargées. Cette connaissance est exprimée par l'adéquation des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-compton/#i_94938

COSMOLOGIE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 9 326 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « L'Univers très primordial »  : […] La première microseconde de l'histoire de l'Univers est sans doute riche en événements, mais tout dépend de la théorie qui est adoptée pour décrire les interactions entre particules à très hautes densité et énergie. Il n'existe pas de telle théorie en laquelle nous puissions avoir vraiment confiance mais seulement des projets de théorie. Les physiciens s'intéressent particulièrement aux théories […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cosmologie/#i_94938

COWAN CLYDE L. Jr. (1919-1974)

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
  •  • 550 mots

Physicien et chimiste américain dont les travaux portent sur la physique nucléaire, la physique des particules et le rayonnement cosmique. Clyde L. Cowan commence par étudier la chimie à l'École des mines et de métallurgie du Missouri où il obtient le titre d'ingénieur-chimiste (1940). Pendant la Seconde Guerre mondiale, il est capitaine d'aviation et, après la guerre, il suit l'enseignement de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/clyde-l-cowan/#i_94938

CRONIN JAMES WATSON (1931-2016)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 368 mots

Fils d'un professeur de latin et de grec à l'université méthodiste de Dallas, James Watson Cronin est né le 29 septembre 1931 à Chicago. Il fit ses études supérieures à l'université de Chicago et y soutint sa thèse en 1955. Il rejoignit alors le groupe de physiciens travaillant auprès d'un nouvel accélérateur, le cosmotron de Brookhaven dans l'île de Long Island près de New York. Peu après la déco […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/james-watson-cronin/#i_94938

DALITZ RICHARD (1925-2006)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 760 mots

Physicien britannique. Né le 28 février 1925 dans la petite ville de Dimboola à 300 kilomètres de Melbourne (Australie), le théoricien britannique Richard Dalitz a contribué de multiples façons aux progrès de la physique des particules élémentaires. Après des études en mathématiques et en physique à l'université de Melbourne, il obtient en 1946 une bourse pour aller en Grande-Bretagne préparer un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/richard-dalitz/#i_94938

DAVIS RAYMOND Jr. (1914-2006)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 396 mots

Physicien américain des particules élémentaires, prix Nobel de physique 2002 pour ses travaux pionniers dans la détection des neutrinos d'origine solaire. Né le 14 octobre 1914 à Washington (États-Unis), Raymond Davis Jr. a fait ses études supérieures à l'université du Maryland avant d'obtenir sa thèse en chimie physique à l'université Yale à New Haven (Connecticut) en 1942. Après quatre années de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/raymond-davis/#i_94938

DÉCOUVERTE DE L'ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 126 mots
  •  • 1 média

Le théoricien britannique Paul Dirac (1902-1984) prédit, en 1931, que, par nécessité de cohérence mathématique, une théorie quantique et relativiste doit associer à toute particule, comme l'électron, un alter ego de charge opposée. Le 2 août 1932, Carl David Anderson photographie, grâce à une grande chambre à brouillard, la trace d'un anti-électron – appelé positon – issu de quelque violent proces […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-de-l-antimatiere/#i_94938

DÉCOUVERTE DES BOSONS W ET Z

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 157 mots

La découverte des bosons W et du boson Z en 1983 au collisionneur proton-antiproton du Cern confirme la théorie électrofaible de Sheldon Glashow, Steven Weinberg et Abdus Salam. Cette découverte a été rendu possible par la mise au point au Cern de Genève d'un intense faisceau d'antiprotons grâce à une technique originale inventée par Simon Van der Meer. Le physicien Carlo Rubbia mobilisera autour […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-des-bosons-w-et-z/#i_94938

DEHMELT HANS GEORG (1922-2017)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 296 mots

Fils d'un officier d'artillerie, Hans Georg Dehmelt est né le 9 septembre 1922 à Görlitz (Allemagne) et passa son enfance à Berlin. Ses études furent interrompues par la guerre, durant laquelle il servit un temps sur le front russe avant d'être envoyé à Breslau suivre une année d'études militaires. Fin 1944, il rejoignit les troupes allemandes en France et fut fait prisonnier lors de la bataille d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hans-georg-dehmelt/#i_94938

ENGLERT FRANÇOIS (1932- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 452 mots
  •  • 1 média

Physicien théoricien belge, Prix Nobel de physique 2013, François Englert est né à Etterbeek dans la banlieue de Bruxelles (Belgique) le 6 novembre 1932 dans une famille juive. Enfant lorsque les nazis occupent la Belgique, il survit à la Shoah en étant caché sous une fausse identité dans différents orphelinats. François Englert suit des études supérieures à l’Université libre de Bruxelles, dont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/francois-englert/#i_94938

ESPAGNAT BERNARD D' (1921-2015)

  • Écrit par 
  • Michel PATY
  • , Universalis
  •  • 1 209 mots

Physicien français, spécialiste de l'étude des particules élémentaires, une des branches de la physique les plus marquées par le renouvellement rapide des connaissances, Bernard d'Espagnat fut un des penseurs notoires sur les problèmes conceptuels et philosophiques de la mécanique quantique. Dépassant le public restreint des physiciens et des philosophes des sciences, son ouvrage […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bernard-d-espagnat/#i_94938

EXISTENCE DU GLUON

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 188 mots

Les chercheurs du centre Desy à Hambourg (Allemagne) mettent en évidence, en 1979, l'existence du gluon. Par une analyse précise de la topologie des trajectoires de particules créées dans l'annihilation d'un électron et d'un positon à haute énergie, les physiciens ont montré, cette année-là, que dans quelque 10 p. 100 des cas, les particules produites se regroupent en trois jets. C'est le signe de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/existence-du-gluon/#i_94938

EXISTENCE DU NEUTRINO

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 106 mots
  •  • 1 média

L'existence du neutrino est proposée en 1930 par le physicien suisse d'origine autrichienne Wolfgang Pauli (1900-1958), pour sauvegarder le principe de conservation de l'énergie que les désintégrations radioactives β des noyaux atomiques ne semblaient pas respecter. Cette particule difficilement détectable, car elle interagit très peu avec la matière, fut découverte en 1956 par Clyde Cowan et Fred […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/existence-du-neutrino/#i_94938

FITCH VAL LOGSDON (1923-2015)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 360 mots

Né le 10 mars 1923 dans un ranch du Nebraska, Val Logsdon Fitch fut, durant la Seconde Guerre mondiale, envoyé comme militaire-technicien au laboratoire de Los Alamos, où il devint un expérimentateur expert en côtoyant les grands physiciens attachés au projet Manhattan. Il compléta ses études universitaires après la guerre à l'université McGill de Montréal (Canada), puis soutint sa thèse en 1954 s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/val-logsdon-fitch/#i_94938

FOCK VLADIMIR ALEXANDROVITCH (1898-1974)

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
  •  • 820 mots

Diplômé de l'université de Petrograd, Vladimir Alexandrovitch Fock entre à l'Institut d'optique en 1919 et par la suite à l'Institut de physique et de technique de Leningrad, où il est professeur de physique théorique à partir de 1922. Il est nommé membre de l'Académie des sciences de l'U.R.S.S. en 1939. Très connu dans les milieux scientifiques, Fock a écrit plus de deux cents publications sur le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/vladimir-alexandrovitch-fock/#i_94938

FORMULATION DE LA THÉORIE ÉLECTROFAIBLE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 167 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 et Salam proposent que ces deux forces soient issues d'une même interaction électrofaible dont le vecteur est un trip […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/formulation-de-la-theorie-electrofaible/#i_94938

FRIEDMAN JEROME ISAAC (1930- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 399 mots

Né le 28 mars 1930 à Chicago, Jerome Isaac Friedman est le fils d'émigrants russes arrivés quinze ans plus tôt aux États-Unis. Se passionnant pour la physique après la lecture d'un ouvrage de vulgarisation d'Einstein sur la relativité, il bénéficia en 1950 d'une bourse pour étudier à l'université de Chicago, y suivit les cours d'Enrico Fermi et commença avec lui son travail de thèse sur la polaris […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jerome-isaac-friedman/#i_94938

DÉCOUVERTE DU NEUTRINO MUONIQUE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 208 mots

Les physiciens américains Jack Steinberger (né en 1921), Leon Lederman (né en 1922) et Mel Schwartz (1932-2006) montrent en 1962 qu'il existe au moins deux sortes de neutrinos, l'un attaché à l'électron, l'autre au muon. L'expérience utilise le synchrotron du Laboratoire national de Brookhaven (île de Long Island, près de New York). Les collisions sur des noyaux cibles des protons qui y sont acc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-du-neutrino-muonique/#i_94938

GELL-MANN MURRAY (1929-2019)

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 389 mots

Physicien théoricien américain, né à New York le 15 septembre 1929. Nommé en 1952 professeur assistant à l'université de Chicago, Gell-Mann rejoint en 1955 le California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena. Il y est nommé professeur de physique théorique en 1967. Lauréat du prix Nobel de physique en 1969, Gell-Mann est à l'origine des idées les plus fécondes de la théorie moderne des par […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/murray-gell-mann/#i_94938

GLASER DONALD ARTHUR (1926-2013)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 369 mots

Né le 21 septembre 1926 à Cleveland (Ohio), Donald Arthur Glaser fit ses études au California Institute of Technology de Pasadena, où il soutint en 1949 sa thèse sur l'étude expérimentale des rayons cosmiques. Chercheur et enseignant à l'université du Michigan de 1949 à 1959, il y mit au point un nouvel outil de détection des particules – la chambre à bulles –, ce qui lui valut de recevoir le pri […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/donald-arthur-glaser/#i_94938

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, au Caltech de Pasadena et dans les universités Stanford […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sheldon-lee-glashow/#i_94938

GLUONS

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 217 mots

Particule élémentaire dont l'échange entre deux autres particules caractérise l'interaction nucléaire forte. De masse nulle, neutre électriquement, cette particule de moment angulaire intrinsèque (ou spin) égal à h /2π, où h est la constante de Planck, est l'équivalent du photon dans la théorie de la chromodynamique quantique. Il porte une charge dite […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gluons/#i_94938

GOLDHABER GERSON (1924-2010)

  • Écrit par 
  • Nora Sørena CASEY
  •  • 330 mots

Physicien américain d'origine allemande, Gerson Goldhaber a contribué à plusieurs découvertes fondamentales, concernant en particulier l'antiproton, la particule J/ψ et l'énergie noire. Gerson Goldhaber naît le 20 février 1924, à Chemnitz, en Allemagne, dans une famille juive. Quittant le pays avec cette dernière en 1933, il étudie ensuite la physique à l'Université hébraïque de Jérusalem, où il p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gerson-goldhaber/#i_94938

GRAVITON

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 105 mots

Particule élémentaire hypothétique vectrice de l'interaction gravitationnelle. De masse nulle, neutre électriquement, cette particule serait l'équivalent du photon dans une théorie encore inexistante de la gravitation quantique. Son échange entre deux particules massives exprimerait l'attraction gravitationnelle. Les propriétés de la gravitation impliquent que le graviton soit une particule tenso […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/graviton/#i_94938

GREGORY BERNARD (1919-1977)

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB
  •  • 1 662 mots

Bernard Gregory a particulièrement marqué de son influence le Conseil européen de la recherche nucléaire, le C.E.R.N. ; il en fut directeur général de 1966 à 1971. Directeur général du Centre national de la recherche scientifique (C.N.R.S.) de 1973 à 1976, puis délégué général à la Recherche scientifique et technique, il a eu une grande influence sur l'ensemble de la vie scientifique française. La […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bernard-gregory/#i_94938

GURALNIK GERALD (1936-2014)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 371 mots

Le physicien Gerald Guralnik fut l’un des six scientifiques qui postulèrent en 1964 qu’une particule hypothétique (appelée particule de Higgs) est la particule élémentaire, ou boson, qui donne à toutes les particules subatomiques élémentaires une masse du fait de ses interactions avec elles. Le 4 juillet 2012, des scientifiques travaillant avec le grand collisionneur de hadrons au Cern (Organisati […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gerald-guralnik/#i_94938

HIGGS BOSON DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 571 mots
  •  • 3 médias

Depuis la découverte du neutron, du muon, des divers mésons, des neutrinos puis des six quarks, des gluons et des bosons W et Z vecteurs de l'interaction faible, la chasse aux nouvelles particules est un des fils conducteurs les plus lisibles de la physique subatomique. Si certaines de ces découvertes furent une surprise, la plupart d'entre elles vinrent étayer une théorie proposée afin de rendre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/boson-de-higgs/#i_94938

HIGGS PETER (1929- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 422 mots
  •  • 2 médias

Physicien théoricien britannique, Prix Nobel de physique 2013. Né dans la banlieue de Newcastle upon Tyne (Royaume-Uni) le 29 mai 1929, Peter Ware Higgs est connu pour ses travaux sur la description mathématique des symétries et des mécanismes de brisement de symétrie des systèmes physiques élémentaires. Après une enfance à Birmingham puis à Bristol, il est étudiant au King’s College de l’universi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/peter-higgs/#i_94938

HOFSTADTER ROBERT (1915-1990)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 353 mots

Né le 5 février 1915 à New York (États-Unis), Robert Hofstadter fit ses études à New York et à Princeton, où en 1938 il soutint sa thèse sur le spectre infrarouge des molécules organiques simples et l'élucidation de la structure de la liaison hydrogène dans ces molécules. Assistant-professeur à l'université de Princeton, il participa au développement des compteurs à scintillation, en particulier c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-hofstadter/#i_94938

INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 109 mots
  •  • 4 médias

La première manifestation de l'interaction nucléaire faible qu'on a observée est la désintégration β de certains noyaux atomiques. Cette transmutation d'un élément vers un autre provient de la transformation d'un neutron en un proton avec émission d'un électron et d'un antineutrino. La radioactivité β + est une réaction très semblable où un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-electrofaible/#i_94938

INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 945 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La théorie de Yukawa et les mésons »  : […] En 1921, James Chadwick propose, à partir d'observations des collisions entre des rayons α et des noyaux atomiques, l'existence d'une force extrêmement intense. La description de cette force pose dès le départ une quantité de problèmes aux théoriciens, en particulier tant que l'existence et la nature du neutron ne sont pas solidement établies. En 1932, Werner Heisenberg propose une première théor […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-nucleaire-forte/#i_94938

INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 612 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les théories de jauge  »  : […] En 1918, la mathématicienne allemande Emmy Noether démontre que l'invariance d'une théorie physique par rapport à une transformation continue se traduit par l'existence d'une quantité conservée. Hermann Weyl applique cette idée à l’électromagnétisme et à une transformation qui dilate l'échelle des longueurs, qu’il appelle « transformation de jauge ». Dans le cadre de la nouvelle mécanique quant […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-unification-des-forces/#i_94938

ISOSPIN

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 254 mots

Nombre quantique attaché à une symétrie interne des particules élémentaires, dont la représentation mathématique est identique à celle de la symétrie par rotation. La notion d'isospin fort, introduite en 1933 par Werner Heisenberg (1901-1976), traduit le fait que le proton et le neutron peuvent être compris comme deux états d'une particule unique : le nucléon. Par analogie avec les rotations dans […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/isospin/#i_94938

JAUCH JOSEF MARIA (1914-1974)

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
  •  • 380 mots

Né à Lucerne, Josef Jauch effectue ses études à l'École polytechnique fédérale de Zurich sous la direction de Wolfgang Pauli et, son diplôme obtenu, il se rend aux États-Unis où il prépare son doctorat avec E. Hill à l'université de Minnesota (1940). De retour en Europe, il est assistant de Pauli à l'École polytechnique. Après un séjour de deux ans à Zurich, il rejoint Pauli, parti entre-temps à P […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/josef-maria-jauch/#i_94938

JAUGE THÉORIE DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 476 mots

Les expériences de diffusion d'électrons sur les protons posaient depuis 1968 une énigme aux physiciens des particules élémentaires. Le physicien américain James D. Bjorken avait en effet démontré qu'elles étaient très difficilement interprétables à moins d'admettre que les électrons étaient diffusés sur des sous-constituants des nucléons et que ceux-ci – qu'il appelait « partons » – étaient qua […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-de-jauge/#i_94938

KENDALL HENRY (1926-1999)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 907 mots

Physicien américain né le 9 décembre 1926 à Boston (États-Unis) et décédé accidentellement le 15 février 1999, alors qu'il s'adonnait à la photographie en plongée dans un lac du parc naturel de Wakulla Springs en Floride. Prix Nobel de physique en 1990 pour la découverte expérimentale des quarks, Henry Kendall était un ardent défenseur de l'environnement et un des principaux artisans de la mobili […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/henry-kendall/#i_94938

KOBAYASHI MAKOTO (1944- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 411 mots

Le physicien théoricien japonais Makoto Kobayashi a reçu le prix Nobel de physique en 2008 « pour la découverte de l'origine de la symétrie brisée qui prédit l'existence d'au moins trois familles de quarks dans la nature ». Kobayashi naît le 7 avril 1944 à Nagoya (Japon) ; son père, médecin, meurt peu après la Seconde Guerre mondiale. Il effectue ses études supérieures à l'université de Nagoya ; […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/kobayashi/#i_94938

KOSHIBA MASATOSHI (1926- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 375 mots

Physicien des particules élémentaires, prix Nobel de physique 2002 (co-lauréat avec Riccardo Giacconi et Raymond Davis) pour sa contribution essentielle à la compréhension des neutrinos d'origine cosmique. Né le 19 septembre 1926 à Toyohashi, près de Nagoya, au Japon, Masatoshi Koshiba commence ses études supérieures à l'université de Tōkyō et les poursuit de 1951 à 1955 à l'université de Rochest […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/koshiba/#i_94938

LAGARRIGUE ANDRÉ (1924-1975)

  • Écrit par 
  • Daniel MORELLET
  •  • 967 mots

Né à Aurillac, André Lagarrigue fait ses études dans le sud-ouest de la France jusqu'à son admission à l'École polytechnique, en 1945. Le rang qu'il obtient à la sortie le dirige vers le corps des ingénieurs de l'armement, et cette orientation va lui permettre d'acquérir une solide formation de mécanicien et doit le préparer à la tâche de constructeur de gros appareillages. Encore élève à Polytech […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/andre-lagarrigue/#i_94938

LATTES CESAR (1924-2005)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 166 mots

Physicien nucléaire brésilien. Cofondateur du groupe de recherche de Bristol avec l'Italien Giuseppe Occhialini et les Britanniques Hugh Muirhead et Cecil Powell, le physicien brésilien Cesar Lattes découvre avec ses confrères l'existence et les fonctions de deux particules élémentaires étranges, les mésons pi (méson o et méson +). Ces particules, également appelées pions, interviennent dans les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cesar-lattes/#i_94938

LEDERMAN LEON (1922-2018)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 458 mots

Né le 15 juillet 1922 à New York dans une famille d'émigrés russes, Leon Lederman servit trois ans dans l'armée américaine durant la Seconde Guerre mondiale, puis fit ses études à l'université Columbia de New York où il soutint sa thèse en 1951. Nommé professeur de physique en 1958, il resta à Columbia jusqu'en 1979, année où il devint directeur du laboratoire national Fermi (Fermilab) à Batavia ( […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/leon-lederman/#i_94938

LEE TSUNG-DAO (1926- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 340 mots
  •  • 1 média

Né le 24 novembre 1926 à Shanghai (Chine), Lee Tsung-Dao était le fils d'un homme d'affaires. La guerre sino-japonaise de 1937-1945 lui fit quitter l'université Kweichow dans la province du Zhejiang, pour rejoindre celle de Kunming, dans le Yunnan, où il rencontra Yang Chen-Ning, dont il sera longtemps l'ami et le collaborateur. Une bourse du gouvernement chinois lui permit de terminer ses études […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lee-tsung-dao-1926/#i_94938

LEPRINCE-RINGUET LOUIS (1901-2000)

  • Écrit par 
  • Henri VIDEAU
  •  • 1 062 mots

Physicien français ayant consacré sa vie à la physique nucléaire. Après des études à l'École polytechnique, Louis Leprince-Ringuet – né en 1901 à Alès – entre à l'école des télécommunications, puis intègre en 1925 les P.T.T. où il s'occupe de câbles sous-marins. En 1929, il commence une carrière scientifique, travaillant avec Maurice de Broglie sur les rayons X. Mais, très vite, il s'intéresse au […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/louis-leprince-ringuet/#i_94938

L.H.C. (Large Hadron Collider)

  • Écrit par 
  • Lydia ROOS
  •  • 2 383 mots
  •  • 3 médias

Le LHC (Large Hadron Collider) ou grand collisionneur de hadrons est l’accélérateur de particules le plus puissant au monde. Il est situé dans un tunnel circulaire de 27 kilomètres de circonférence à une centaine de mètres sous terre, près de Genève, à la frontière franco-suisse. Il a pour fonction d’accélérer essentiellement des protons (éléments de la famille des hadrons, qui constituent avec l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/large-hadron-collider/#i_94938

MAJORANA FERMIONS DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 349 mots

Le physicien italien Ettore Majorana (1906, disparu en 1938) a écrit en 1937 une équation fondamentale pour les particules élémentaires de spin ½ (appelés fermions car leurs ensembles obéissent aux lois statistiques inventées par Fermi) différente de celle proposée par Paul Dirac neuf ans plus tôt. La nouveauté cruciale de sa théorie est que les particules décrites par cette équation sont leur pr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fermions-de-majorana/#i_94938

MASKAWA TOSHIHIDE (1940- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 426 mots

Né le 7 février 1940 à Nagoya (Japon), le physicien théoricien japonais Toshihide Maskawa a reçu le prix Nobel de physique en 2008 « pour la découverte de l'origine de la symétrie brisée qui prédit l'existence d'au moins trois familles de quarks dans la nature ». Issu d'une famille de commerçants spécialisés dans le négoce du sucre, il se passionne très jeune pour les sciences et fait ses études […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/maskawa/#i_94938

MASSE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 654 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La masse des particules élémentaires »  : […] La théorie moderne de l'électromagnétisme rend bien compte de la masse nulle du photon, caractéristique liée à la nature du principe de symétrie (dite de jauge) à l'origine de l'électrodynamique quantique. La limite expérimentale sur sa masse est de 7 × 10 —17  eV. Il est très difficile de mesurer les masses des trois types de neutrinos existants ; les expériences indique […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse/#i_94938

MASSE, physique

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 054 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Masse et interactions »  : […] Nous savons que la matière est composée d'atomes, eux-mêmes composés d'électrons et d'un noyau constitué de particules plus fondamentales : les quarks et gluons, qui forment les nucléons, regroupés dans le noyau. L'affirmation que la masse d'un corps quelconque est fournie par celle de ses constituants, même en tenant compte pour être plus précis du défaut de masse évoqué plus haut, semble complèt […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-physique/#i_94938

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 de jauge  » et « Symétries brisées, particules de masse nulle et champs de jauge […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanisme-de-higgs/#i_94938

MÉSON ÊTA-B

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 400 mots

Les physiciens de la collaboration internationale BaBar ont démontré l'existence du méson êta-b, le cousin attendu du méson upsilon découvert il y a trente ans. Caractéristiques d'états où un quark lourd de type b (pour bottom ou parfois beau ) et un antiquark du même type sont liés, ces particules lourdes (plus de dix fois la masse du proton) sont a […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/meson-eta-b/#i_94938

MONOPÔLE MAGNÉTIQUE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 859 mots

Depuis la découverte du magnétisme par l'ingénieur français Petrus Peregrinus de Maricourt, tous les objets magnétiques étudiés jusqu'à présent, qu'il s'agisse de notre Terre ou d'un simple barreau aimanté, du microscopique proton (10 -12  mm) ou de l'électron pratiquement ponctuel, sont caractérisés par deux pôles magnétiques, généralement appelés nord et sud. La recherch […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/monopole-magnetique/#i_94938

NAMBU YOICHIRO (1921-2015)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 383 mots

Physicien théoricien des interactions fondamentales et des particules élémentaires, Prix Nobel de physique en 2008, Yoichiro Nambu est né le 18 janvier 1921 à Tōkyō et a grandi dans la ville de Fukui, située à 300 kilomètres environ à l'ouest de la capitale japonaise. Après des études universitaires à l'université de Tōkyō, il travaille à partir de 1942 sur les radars dans un laboratoire militai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nambu/#i_94938

NE'EMAN YUVAL (1925-2006)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 569 mots

Physicien et homme politique israélien. Issu d'une famille qui s'était installée au xix e  siècle en Palestine, alors partie de l'Empire ottoman, Yuval Ne'eman est le petit-fils d'un des fondateurs de la ville de Tel-Aviv, où il naît le 14 mai 1925. Il passe presque toute sa jeunesse dans cette ville et obtient à vingt ans un diplôme d'ingénieur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/yuval-ne-eman/#i_94938

NEUTRON

  • Écrit par 
  • Bernard SILVESTRE-BRAC
  •  • 2 268 mots

Dans le chapitre « Une particule composite »  : […] La théorie moderne de l'interaction forte est appelée chromodynamique quantique (QCD). Toute particule complexe est un assemblage d'éléments fondamentaux, les quarks et les gluons. La QCD prédit que les quarks maintiennent leur cohésion en échangeant sans arrêt des gluons. Ces éléments fondamentaux possèdent une couleur, degré de liberté spécifique qu'il ne faut pas confondre avec la couleur trad […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/neutron/#i_94938

PARITÉ, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 164 mots

Transformation qui change toutes les coordonnées spatiales en leurs opposées. Les interactions gravitationnelles, électromagnétiques et nucléaires fortes sont invariantes par parité. Les interactions faibles violent de façon maximale cette symétrie. Cette caractéristique proposée en 1956 par les physiciens chinois Tsung Dao Lee et Chen Ning Yang fut vérifiée quelques mois plus tard par l'observat […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/parite-physique/#i_94938

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 162 mots
  •  • 12 médias

Les physiciens poursuivent l'étude de la structure de la matière dans le but de trouver plus d'unité et de simplicité dans un monde qui nous frappe par sa diversité et son apparente complexité. N'est-il pas remarquable de pouvoir ramener la variété quasi infinie des objets qui nous entourent aux multiples constructions de quelques constituants fondamentaux ? Trouver ces constituants, et comprendr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_94938

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

  • Écrit par 
  • Michel CROZON, 
  • Jean-Louis LACLARE
  •  • 3 503 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  Prémices et avancées techniques »  : […] Les premières expériences suivirent la découverte de la radioactivité naturelle, qui permit de disposer de sources de particules de faible vitesse : particules α ou noyaux d'hélium (rayonnement α) et électrons (rayonnement β). La physique nucléaire expérimentale démarra avec l'étude des effets de ces rayonnements sur les noyaux atomiques. Très vite, on éprouva le besoin de changer les paramètres […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-accelerateurs-de-particules/#i_94938

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules

  • Écrit par 
  • Pierre BAREYRE, 
  • Jean-Pierre BATON, 
  • Georges CHARPAK, 
  • Monique NEVEU, 
  • Bernard PIRE
  •  • 10 941 mots
  •  • 14 médias

L' histoire de la physique subatomique est intimement liée à l'évolution des détecteurs de particules. Ces appareils furent souvent inventés pour répondre à des exigences précises de la physique. Ils furent aussi, parfois, le fruit des retombées du progrès de la technologie. Les deux classes de phénomènes qu'ils permettent d'étudier sont les interactions des particules entre elles et leurs désint […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-detecteurs-de-particules/#i_94938

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jacques DUPONT-ROC, 
  • Gilbert GRYNBERG, 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 727 mots
  •  • 3 médias

Particules au comportement grégaire, les bosons élémentaires sont les véhicules privilégiés des interactions fondamentales. Contrairement aux fermions, ils ont un moment angulaire intrinsèque (spin) nul ou multiple de la quantité h/2π. Le photon est l'archétype de cette famille. Photons, gluons et bosons faibles W et Z constituent la famille des bosons de jauge, dont le spin est égal à h/2π. Des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-bosons/#i_94938

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 242 mots
  •  • 13 médias

Un fermion (ainsi nommé d'après Enrico Fermi, physicien italien qui a élaboré la théorie du comportement collectif de telles particules) est une particule, élémentaire ou composite, de moment angulaire intrinsèque (ou spin) multiple impair de h /4đ, où h est la constante de Planck. Les ensembles de telles particules obéissent à la loi statistique de Fe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_94938

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Hadrons

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 239 mots
  •  • 2 médias

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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-hadrons/#i_94938

PERL MARTIN LEWIS (1927-2014)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 414 mots
  •  • 1 média

Né le 24 juin 1927 à New York, Martin Lewis Perl est le fils d'émigrés russes juifs établis à New York au début du xx e  siècle . Après des études de chimie à l'institut polytechnique de Brooklyn, interrompues pour cause de guerre par quelques mois passés en mer dans la marine marchande américaine et une année dans une caserne de Washington, il devint ingénieur à la compag […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/martin-lewis-perl/#i_94938

PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes

  • Écrit par 
  • Roland OMNÈS
  •  • 10 729 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Interactions faibles »  : […] Les interactions faibles sont responsables d'un grand nombre de désintégration de particules comme, par exemple, la désintégration β des noyaux. Une de leurs caractéristiques les plus remarquables consiste en leur violation de certaines propriétés de symétrie, comme celle de la parité, et, plus faiblement, celle de l'invariance par renversement de signe du temps (cf. symétrie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-les-fondements-et-les-methodes/#i_94938

PHYSIQUE - Physique et informatique

  • Écrit par 
  • Claude ROIESNEL
  •  • 6 728 mots

Dans le chapitre « Physique subatomique »  : […] La branche de la physique qui consomme la plus grande puissance de calcul est probablement la simulation de la chromodynamique quantique. Cette théorie est censée décrire comment les quarks et les gluons se lient pour former les particules qui interagissent fortement et qu'on observe dans les accélérateurs. Pour modéliser la chromodynamique quantique sur ordinateur, il faut d'abord discrétiser l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-physique-et-informatique/#i_94938

PLASMA DE QUARKS ET DE GLUONS

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 780 mots

Prédit par la théorie des interactions nucléaires fortes, le plasma de quarks et gluons – nouvelle phase de la matière, dans laquelle quarks et gluons ne sont pas regroupés en protons, neutrons et autres hadrons – aurait prévalu lorsque l'Univers était extraordinairement dense et chaud, moins d'une microseconde après l'explosion originelle selon la théorie du big bang. À partir d'expériences débu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plasma-de-quarks-et-de-gluons/#i_94938

POWELL CECIL FRANK (1903-1969)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 322 mots

Cecil Frank Powell est né le 5 décembre 1903 à Tonbridge (Kent, Grande-Bretagne), dans une famille d'armuriers. Il fit des études à l'université de Cambridge, où il soutint sa thèse en 1927, dans le laboratoire Cavendish, sous la direction de Charles Wilson et d'Ernest Rutherford. Ses premières recherches concernèrent les phénomènes de condensation et les décharges électriques dans les gaz ; sa dé […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cecil-frank-powell/#i_94938

PREUVE EXPÉRIMENTALE DE LA STRUCTURE EN QUARKS

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 167 mots

L'expérience menée à l'accélérateur linéaire à électrons de Stanford (S.L.A.C) par Jerome Friedman, Henry Kendall et Richard Taylor permet de démontrer en 1968 la présence de structures ponctuelles chargées à l'intérieur du proton. Bien qu'on eût expliqué depuis plusieurs années le spectre des particules connues comme dû à une structure sous-jacente, on ne considérait pas que les quarks, imaginés […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/preuve-experimentale-de-la-structure-en-quarks/#i_94938

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2015

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 080 mots
  •  • 2 médias

Le physicien japonais Takaaki Kajita (né en 1959) et le physicien canadien Arthur B. McDonald (né en 1943) se partagent le prix Nobel de physique 2015 pour leurs contributions essentielles à la compréhension des propriétés des neutrinos, par deux expériences qui ont établi le phénomène appelé « oscillation des neutrinos ». Les neutrinos sont les plus discrètes des particules élémentaires car le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2015/#i_94938

PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2013

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 361 mots
  •  • 2 médias

Le prix Nobel de physique récompense en 2013 le physicien théoricien belge François Englert (né le 6 novembre 1932 à Etterbeek [Bruxelles]) et son collègue britannique Peter Ware Higgs (né le 29 mai 1929 à Wallsend [Newcastle]) , qui ont proposé en 1964 un mécanisme non conventionnel pour expliquer certaines propriétés des interactions fondamentales du monde physique, comme la gravitation. Cet […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physique-2013/#i_94938

PROTON

  • Écrit par 
  • Nicole d' HOSE
  •  • 4 575 mots

Dans le chapitre «  Mise en évidence de la structure en quarks et confinement »  : […] La mise en évidence de l'existence des quarks au sein du proton date de la fin des années 1960. Elle a été réalisée par une collaboration menée par deux physiciens américains Jerome I. Friedman, Henry W. Kendall, et un physicien canadien Richard E. Taylor (Prix Nobel en 1990). L'accélérateur de Stanford, mis en service en 1967, permet d'obtenir des faisceaux d'électrons atteignant des énergies de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proton/#i_94938

RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons cosmiques

  • Écrit par 
  • Lydie KOCH-MIRAMOND, 
  • Bernard PIRE
  •  • 6 237 mots
  •  • 8 médias

Les rayons cosmiques sont des noyaux atomiques et des particules élémentaires qui voyagent dans l'espace à des vitesses voisines de celle de la lumière. Certains d'entre eux s'approchent suffisamment de la Terre pour être détectés par des instruments placés dans des satellites en orbite terrestre ou dans des sondes spatiales. D'autres pénètrent dans l'atmosphère terrestre, entrent en collision av […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-cosmiques/#i_94938

REINES FREDERICK (1918-1998)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 384 mots

Né à Paterson (New Jersey) le 16 mars 1918, Frederick Reines est le fils d'émigrés russes. Après des études à l'institut de technologie Steven, puis à l'université de New York où il soutint sa thèse en physique nucléaire théorique en 1944, il rejoignit le groupe théorique du projet Manhattan à Los Alamos. Il resta quinze ans dans ce laboratoire et y étudia de nombreux effets des explosions nucléai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/frederick-reines/#i_94938

RICHTER BURTON (1931-2018)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 479 mots
  •  • 1 média

Le physicien américain Burton Richter naît le 22 mars 1931 à New York. Il fait ses études supérieures au Massachusetts Institute of Technology et y soutient sa thèse en 1956 sur la photoproduction de mésons π dans une expérience réalisée auprès de l'accélérateur de particules du laboratoire de Brookhaven, près de New York. Il rejoint alors le laboratoire de physique des h autes énergies de l'unive […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/burton-richter/#i_94938

ROUSSET ANDRÉ (1930-2001)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 140 mots

Physicien français. Nommé professeur à l'École des mines de Paris en 1960, André Rousset devient sous-directeur du laboratoire de Leprince-Ringuet de 1964 à 1969, puis rejoint en 1969 le Laboratoire européen pour la physique des particules (Cern). Il y dirige la division des chambres à bulles à liquides lourds (T.C.L.), qui a la charge de concevoir des détecteurs destinés à déceler les nouvelle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/andre-rousset/#i_94938

RUBBIA CARLO (1934- )

  • Écrit par 
  • Robert KLAPISCH
  •  • 1 141 mots

Carlo Rubbia est né en 1934 à Gorizia, petite ville de l'Italie du Nord située non loin de la frontière slovène. Après sa thèse sur les rayons cosmiques sous la direction de Marcello Conversi, il obtient en 1958 une bourse pour poursuivre ses recherches à l'université Columbia à New York. Doté d'un synchrocyclotron, le laboratoire Nevis était à cette époque l'un des centres les plus avancés dans […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/carlo-rubbia/#i_94938

SCHWARTZ MELVIN (1932-2006)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 887 mots

Physicien américain, Prix Nobel de physique en 1988. Né le 2 novembre 1932 dans le quartier du Bronx à New York, Schwartz suit les cours du Bronx High School of Science, lycée exceptionnel par ses ambitions et sa fréquentation, d'où sont issus sept Prix Nobel de physique. Le jeune Melvin croise dans les couloirs de son école Leon N. Cooper (né en 1930), Sheldon L. Glashow (né en 1932) et Steven […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/melvin-schwartz/#i_94938

SEGRÈ EMILIO GINO (1905-1989)

  • Écrit par 
  • Agnès LECOURTOIS
  •  • 341 mots
  •  • 1 média

Physicien d'origine italienne, Emilio Segré a reçu le prix Nobel de physique en 1959, avec le physicien américain Owen Chamberlain, pour la découverte de l'antiproton (particule de même masse que le proton mais de charge électrique opposée). Emilio Gino Segrè est né le 1 er  février 1905 à Tivoli, près de Rome. Nommé professeur adjoint à l'université de Rome en 1932, il p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/emilio-gino-segre/#i_94938

SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  •  • 5 385 mots
  •  • 1 média

On appelle « spin » le moment angulaire ou cinétique intrinsèque des particules quantiques ou quantons. Ce terme anglais évoque le mouvement de rotation propre que peuvent posséder les objets physiques, telles les planètes ou les balles de tennis, qui tournent sur eux-mêmes tout en décrivant leurs trajectoires. Il est caractérisé par une grandeur physique adéquate, appelée le moment angulaire int […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spin/#i_94938

SPIN DU PROTON

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 546 mots

Le proton est composé de quarks, d'antiquarks et de gluons, et, à l'instar des autres particules fondamentales, il tourne sur lui-même comme une toupie : c'est le spin. Une série d'expériences a révélé que cette rotation intrinsèque ne provient pas simplement des trois quarks de valence qui lui donnent son identité. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spin-du-proton/#i_94938

STEINBERGER JACK (1921- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 709 mots

Né le 21 mai 1921 à Bad Kissingen (Allemagne), Jack Steinberger est le fils du professeur de religion de la petite communauté juive de la station thermale d'alors. Embarqué avec trois cents autres enfants juifs allemands accueillis par des organisations juives américaines, il débarqua à New York avec son frère aîné en décembre 1934 et fut « adopté » par une famille de Chicago avant que ses parents […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/jack-steinberger/#i_94938

SUPERFLUIDITÉ

  • Écrit par 
  • Sébastien BALIBAR
  •  • 5 817 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Principales étapes de la superfluidité »  : […] L'existence de la superfluidité a été simultanément découverte en décembre 1937 par deux équipes de chercheurs qui étudiaient l'hélium liquide à très basse température, en dessous de 2,2 kelvins (2,2 K = – 271  0 C ; 0 K = – 273,15  0 C) : celle de John F. Allen à Cambridge (Royaume-Uni) et celle de Piotr L. Kapitsa à Moscou (URSS) [Balibar, 2007]. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/superfluidite/#i_94938

SYMÉTRIE CP VIOLATION DE LA

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 395 mots

L' observation d'un mode de désintégration particulier d'un méson K neutre montre en 1964 qu'une symétrie liant matière et antimatière n'est pas respectée par la nature. Les années 1950 et 1960 étaient riches en découvertes de nouvelles particules élémentaires ; après les mésons π légers, qui semblaient jouer le rôle de médiateurs des forces nucléaires, on avait identifié les mésons K portant un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/violation-de-la-symetrie-cp/#i_94938

SYMÉTRIES, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 5 990 mots

Dans le chapitre «  Les symétries de jauge »  : […] On a vu que la conservation de l'énergie s'exprime comme la conséquence de l'invariance des lois physiques dans le temps ; autrement dit, puisque le fait de changer la définition du calendrier ne modifie en rien les forces subies et les trajectoires suivies par des objets, il existe une quantité conservée qu'on appelle énergie du système. Si les professeurs de physique insistent sur cette loi de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/symetries-physique/#i_94938

TAYLOR RICHARD EDWARD (1929-2018)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 322 mots

Né le 2 novembre 1929 à Medicine Hat, petite ville de l'Alberta, le physicien canadien Richard Edward Taylor est issu de familles d'émigrants irlandais, écossais et norvégiens. Ayant développé durant la Seconde Guerre mondiale un intérêt pour les explosifs qui lui coûta trois doigts, il fit des études de physique à l'université d'Edmonton (Alberta), puis soutint sa thèse en 1962 à l'université Sta […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/richard-edward-taylor/#i_94938

TCHERENKOV EFFET

  • Écrit par 
  • Paul BAILLON, 
  • Robert MEUNIER
  •  • 2 794 mots
  •  • 3 médias

Le passage des particules nucléaires chargées à travers la matière donne lieu à des interactions de natures diverses, l'une d'elles étant l'émission de radiation électromagnétique appelée effet Tcherenkov (Čerenkov). Dans les milieux transparents, cet effet apparaît sous la forme d'un éclair de lumière dont les rayons sont émis dans des directions liées à la trajectoire et à la vitesse de la part […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-tcherenkov/#i_94938

TING SAMUEL CHAO CHUNG (1936- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 481 mots

Samuel Chao Chung Ting naît prématurément le 27 janvier 1936 à Ann Arbor (Michigan), américain par accident alors que ses parents, professeurs de technologie et de psychologie dans des universités chinoises, sont en visite aux États-Unis. Après une jeunesse passée en Chine, Ting peut poursuivre ses études à l'université du Michigan et obtient son doctorat en 1962 sous la direction de Martin L. Per […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/samuel-chao-chung-ting/#i_94938

VAN DER MEER SIMON (1925-2011)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 435 mots

Né le 24 novembre 1925 à La Haye (Pays-Bas), Simon Van der Meer est le fils d'un instituteur originaire de la Frise. Les universités néerlandaises ayant été fermées par les occupants nazis en 1943, Van der Meer ajouta à son cursus lycéen scientifique deux années de services en électronique dans sa ville de La Haye avant de suivre, à partir de 1945, les cours de physique appliquée de l'université d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/simon-van-der-meer/#i_94938

WEINBERG STEVEN (1933- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 439 mots

Né le 3 mai 1933 à New York, Steven Weinberg fit ses études à New York puis à l'université Cornell (dans l'État de New York) et soutint, en 1957 à Princeton, sa thèse sur les effets de l'interaction forte dans les processus dominés par l'interaction faible. Chercheur à l'université de Californie à Berkeley de 1959 à 1966, il s'intéressa à de multiples problèmes en théorie quantique des champs, en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/steven-weinberg/#i_94938

WIGNER EUGENE PAUL (1902-1994)

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 468 mots

Physicien théoricien américain d'origine hongroise (il est né le 17 novembre 1902 à Budapest), professeur à Princeton, Prix Nobel de physique en 1963 (avec M. Goeppert-Mayer et H. D. Jensen), auteur de contributions fondamentales à la physique mathématique et à la mécanique quantique en général, à la théorie du solide, à la physique nucléaire et à la physique des particules élémentaires en partic […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eugene-paul-wigner/#i_94938

WILSON CHARLES THOMSON REES (1869-1959)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 325 mots

Né le 14 février 1869 à Glencorse, près d'Édimbourg (Écosse), dans une famille de fermiers, Charles Thomson Rees Wilson devint orphelin à l'âge de quatre ans. Il fit ses études à Manchester grâce à la générosité d'un demi-frère qui avait fait fortune à Calcutta. Il se destinait à la médecine. Cependant, admis en 1888 à l'université de Cambridge, il opta pour les sciences physiques. Dès 1895, Wilso […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/charles-thomson-rees-wilson/#i_94938

WILSON ROBERT RATHBUN (1914-2000)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 748 mots

La mémoire du physicien américain Robert Rathbun Wilson, décédé le 16 janvier 2000 à Ithaca (État de New York), restera attachée au grand accélérateur de protons connu sous le nom de Fermilab, dont il fut le constructeur et le directeur. Né le 4 mars 1914 dans la ville de Frontier au Wyoming, Wilson suivit les cours de l'école Todd à Woodstock (Illinois), où étudia aussi Orson Welles. Après avoir […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/robert-rathbun-wilson/#i_94938

YANG CHEN-NING (1922- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 533 mots
  •  • 1 média

Chen-Ning Yang est né le 22 septembre 1922 à Hofei (Chine). Fils d'un professeur de mathématiques, il passa sa jeunesse sur le campus de l'université Tsinghua puis, l'université ayant été déplacée pendant la guerre sino-japonaise de 1937-1945 à Kunming, dans le Yunnan, où il rencontra Lee Tsung-Dao, qui devint son ami et collaborateur pour de nombreuses années. Il obtint une bourse de l'université […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/yang-chen-ning-1922/#i_94938


Affichage 

Accélérateur de particules

photographie

L'accélérateur LEP (Large Electron Positron Collider) du Cern, à Genève 

Crédits : CERN

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Chen-Ning Yang et Tsung-Dao Lee

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Les Américains d'origine chinoise Chen-Ning Yang et Tsung-Dao Lee reçoivent, en 1957, le prix Nobel de physique pour la mise en évidence de la non-conservation de la parité 

Crédits : Hulton Getty

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Coupe du détecteur Atlas

photographie

Ce détecteur (44 mètres de longueur, 22 mètres de diamètre pour un poids de 7 000 tonnes) est l'un des deux appareils en construction au Cern qui devraient permettre de mettre expérimentalement en évidence le boson de Higgs Les petites silhouettes donnent une idée de la taille gigantesque de... 

Crédits : CERN

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Couplages élémentaires du quark top (t)

dessin

Quelques exemples de couplages élémentaires du quark top (t) L'indice R ou B spécifie la couleur (rouge ou bleu) du quark 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Détecteurs de particules

photographie

Mise en place de détecteurs de particules au Cern, à Genève 

Crédits : CERN

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Détection de particules élémentaires, G. Charpak

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George Charpak, Prix Nobel de physique 1992 pour sa chambre proportionnelle multifils (appelée aussi chambre de Charpak), nous parle dans un entretien de la physique des particules et explicite quelques notions clés liées à ce domaine dont il est spécialiste : Qu'est-ce qu'une particule ?... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Emilio Segrè

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Emilio Segrè (1905-1989), un Italien naturalisé américain, a participé à la réalisation de la bombe atomique, dans le cadre du projet Manhattan En 1959, il reçoit le prix Nobel de physique, pour la confirmation de l'existence de l'antiproton 

Crédits : Keystone/ Getty Images

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Évolution depuis 1930 des accélérateurs de particules

graphique

Évolution des accélérateurs depuis 1930 (schéma de Livingston) Des premières machines électrostatiques, petits appareils de laboratoire apparus en 1930 au LHC (Large Hadron Collider), machine de 27 km de circonférence, une série d'inventions techniques a permis d'atteindre des énergies... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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François Englert

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Le physicien belge François Englert a obtenu avec son collègue britannique Peter Ware Higgs le prix Nobel de physique 2013 pour la formulation théorique d'un mécanisme contribuant à notre compréhension de l'origine de la masse des particules subatomiques, et qui a été confirmée en 2012... 

Crédits : CERN

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Graphe 1

dessin

Un graphe de Feynman typique représentant une des corrections radiatives au processus d'annihilation électron-positron (e-, e+) en deux photons (ɣ1, ɣ2

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Graphe 2

dessin

L'utilisation des graphes a largement débordé le domaine de l'électrodynamique quantique pour laquelle Feynman les avait inventés Ici, un graphe de désintégration d'un quark d dans le cadre de la théorie électro-faible 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Particules élémentaires

tableau

Les particules élémentaires En mécanique quantique, la matière et les forces (qui permettent sa cohésion) sont décrites en termes de particules Les constituants de la matière (fermions), contrairement aux particules qui transmettent les forces (bosons), ne peuvent se trouve simultanément... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Peter Higgs

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Peter Higgs, en 2008, sous l'énorme détecteur de particules Atlas qui équipe le LHC (Large Hadron Collider) au Cern Ce détecteur a permis en 2012 la mise en évidence d'une petite particule élémentaire prévue par la théorie et qui porte son nom : le boson de Higgs, chaînon manquant du... 

Crédits : CERN

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Peter Ware Higgs

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Le physicien britannique Peter Ware Higgs a obtenu avec son collègue belge François Englert le prix Nobel de physique 2013 pour la formulation théorique d'un mécanisme contribuant à notre compréhension de l'origine de la masse des particules subatomiques, et qui a été confirmée en 2012... 

Crédits : CERN

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Physique des particules

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Distinguer les constituants de la matière n'est pas facile Pour étudier ces particules dites élémentaires, on a besoin d'accélérateurs et d'ensembles de détection souvent gigantesques, comme ceux qui sont développés au Cern En effet, les microscopes les plus puissants ne permettent pas... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Propriétés des quarks

tableau

Les propriétés des quarks Les masses sont en GeV/c 2 (le proton a une masse de 0,938 GeV/c 2, soit environ 1,67 × 10 — 27 kg), les charges en unité de charge du proton (1,6 × 10 — 19 C) L'état de spin caractérise le sens de rotation d'un quark sur... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Représentation schématique de la détection d'une gerbe atmosphérique d'ultra-haute énergie par le détecteur hybride Auger

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Représentation schématique de la détection d'une gerbe atmosphérique d'ultra-haute énergie par le détecteur hybride Auger Le détecteur «œil de mouche» capte par nuit sombre la lumière de fluorescence émise dans l'atmosphère par la gerbe géante au moyen d'une mosaïque de... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Scintillateur liquide du détecteur KamLand

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Le scintillateur liquide du détecteur KamLand est un gigantesque ballon de 13 mètres de diamètre, rempli quand il est opérationnel de 1 000 tonnes d'huile minérale et contenant 1 879 tubes photomultiplicateurs aptes à mesurer l'énergie des photons qui le traversent 

Crédits : Stanford University

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Signature du boson de Higgs

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Cette représentation d'une collision de deux protons du LHC est générée par un programme informatique à partir de la totalité des données enregistrées par les multiples appareils constituant l'ensemble de détection Atlas Les deux protons initiaux ont des trajectoires perpendiculaires au... 

Crédits : CERN

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Site du Cern

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Cette vue aérienne montre l'emplacement du Cern, à cheval sur la frontière franco-suisse (la ligne pointillée souligne la frontière) L'accélérateur souterrain est souligné par le cercle blanc avec les différents détecteurs que positionnent les points blancs 

Crédits : CERN

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S.L.A.C.

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L'accélérateur linéaire SLAC (Stanford Linear Accelerator Center), en Californie, a permis pour la première fois, en 1967-1968, de démontrer la présence d'entités élémentaires à l'intérieur même des protons: les quarks Le SLAC est le plus long des accélérateurs linéaires au monde:... 

Crédits : Stanford Linear Accelerator Center

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Théorie électro-faible

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Deux graphes de contribution de la théorie électro-faible à l'annihilation électron-positron e-, e+ en muons µ-, µ+ couramment réalisée dans les grands collisionneurs actuels par l'intermédiaire d'un photon ɣ ou d'un boson Zo 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Unification des forces fondamentales, M. Crozon

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Michel Crozon, directeur de recherche dans le laboratoire de physique des particules au CNRS, nous énumère et explicite les différentes forces fondamentales qui gouvernent l'Univers et les théories actuelles découlant de l'étude des interactions entre les particules élémentaires : le... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Accélérateur de particules
Crédits : CERN

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Chen-Ning Yang et Tsung-Dao Lee
Crédits : Hulton Getty

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Coupe du détecteur Atlas
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Couplages élémentaires du quark top (t)
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Détecteurs de particules
Crédits : CERN

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Détection de particules élémentaires, G. Charpak
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Emilio Segrè
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Évolution depuis 1930 des accélérateurs de particules
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François Englert
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Graphe 1
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Graphe 2
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Particules élémentaires
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Peter Higgs
Crédits : CERN

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Peter Ware Higgs
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Physique des particules
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Propriétés des quarks
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Représentation schématique de la détection d'une gerbe atmosphérique d'ultra-haute énergie par le détecteur hybride Auger
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Scintillateur liquide du détecteur KamLand
Crédits : Stanford University

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Signature du boson de Higgs
Crédits : CERN

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Site du Cern
Crédits : CERN

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S.L.A.C.
Crédits : Stanford Linear Accelerator Center

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Théorie électro-faible
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Unification des forces fondamentales, M. Crozon
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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