INTERACTION NUCLÉAIRE FORTE

Article principal

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 720 mots
  • 4 médias

  L' interaction nucléaire forte, longtemps inaccessible, est responsable de la cohésion des divers noyaux atomiques. Sa compréhension a nécessité l'usage d'accélérateurs de particules, seuls outils capables de sonder la matière jusqu'à l'échelle où elle joue un rôle dominant. Sa description...

Articles associés

• AXION

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 864 mots
  • 2 médias
  ...théorie, la chromodynamique quantique (QCD, pour Quantum ChromoDynamics), construite au début des années 1970 pour rendre compte des manifestations de l’interaction forte liant quarks et gluons comme éléments fondamentaux de la matière nucléaire. Pour suivre le raisonnement des physiciens théoriciens,...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 928 mots
  • 1 média
  La chromodynamique, théorie des interactions fortes dont les champs fondamentaux sont les triplets de quarks et un octet de gluons est construite sur le même principe, l'invariance de jauge étant cette fois fondée sur le groupe SU(3). Une de ses intéressantes propriétés est que le phénomène...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE, en bref

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 101 mots
  • 1 média

  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...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 650 mots
  • 6 médias

  Dès le début des années 1930, les physiciens se sont interrogés sur les raisons de la stabilité des noyaux atomiques formés de protons, de charge électrique positive, et de neutrons, de charge nulle. La force responsable de cette cohésion, plus intense que les forces électriques qui causent...

• EXISTENCE DU GLUON

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 167 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,...

• GLUONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 192 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...

• GROSS DAVID (1941- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 357 mots

  Né à Washington le 19 février 1941, le physicien américain David Gross est petit-fils d'immigrants juifs d'Europe orientale établis sur la côte est des États-Unis au début du xx ^e siècle. Fils d'un juriste, il passe son enfance à Arlington (Virginie), dans la banlieue de Washington....

• HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

  • Écrit par Léon ROSENFELD
  • 3 061 mots
  • 2 médias
  L'importance de la distinction établie par Heisenberg entre les interactions fortes des nucléons et mésons et les autres types d'interactions est, elle aussi, apparue de plus en plus nettement depuis que l'exploration du domaine des hautes énergies à l'aide de puissants accélérateurs de particules a...

• HIGGS BOSON DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 338 mots
  • 2 médias
  ...la phase des nombres complexes) des fonctions d'ondes des particules. Cette symétrie implique l'existence d'un boson de masse nulle : le photon. L'interaction nucléaire forte s'exprime au niveau le plus fin comme due à l'échange de gluons entre des quarks. La symétrie fondamentale...

• INTERACTION (physique)

  • Écrit par Étienne KLEIN
  • 1 481 mots
  On appelle interaction forte la force responsable de cette cohésion nucléaire, que ni l'électromagnétisme ni la gravitation ne pouvaient expliquer. L'interaction forte est extrêmement intense à petite échelle, mais sa portée est si limitée – environ 10^{– 15} m – qu'elle n'influence...

• INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 554 mots
  La chromodynamique quantique est née au début des années 1970 de l'effort pour appliquer les théories de jauge aux interactions fortes des constituants élémentaires de la matière  (les quarks et les gluons) dans le même cadre théorique que l'interaction électrofaible, le groupe de jauge...

• JAUGE THÉORIES DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 707 mots
  En 1954,  Chen-Ning Yang (né en 1922) et Robert Mills (1927-1999), du laboratoire de Brookhaven, près de New York, cherchent à décrire l’interaction nucléaire forte qui lie protons et neutrons dans les noyaux, en utilisant la notion de symétrie d’isospin qui relie les protons et les neutrons....

• KENDALL HENRY (1926-1999)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 802 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...

• LIBERTÉ ASYMPTOTIQUE, physique

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 558 mots

  Deux articles publiés dans le numéro du 25 juin 1973 des Physical Review Letters (organe de la Société américaine de physique), écrits par deux brillants étudiants américains, H. David Politzer (né en 1949) et Franck Wilczek (né en 1951), et le directeur de thèse du second, David...

• NEUTRON

  • Écrit par Bernard SILVESTRE-BRAC
  • 1 995 mots
  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...

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 718 mots
  • 2 médias
  ...des noyaux les plus simples – et parmi eux le proton – se confond de fait avec l'étude des systèmes de quarks et de gluons confinés par l'interaction forte. Ces systèmes liés sont appelés hadrons et se partagent entre mésons (de spin multiple pair de h/4π) et baryons (de spin...

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

  • Écrit par Luc VALENTIN
  • 8 960 mots
  • 18 médias

  La découverte d'un noyau minuscule au centre de l' atome date du début du siècle (Rutherford, 1911), mais c'est celle du neutron (Chadwick, 1932) qui lança la physique nucléaire sur ses bases actuelles. Depuis lors, en effet, on admet qu'un noyau de numéro atomique Z...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par Claude COHEN-TANNOUDJI, Jacques DUPONT-ROC, Gilbert GRYNBERG, Bernard PIRE
  • 3 260 mots
  • 3 médias
  ...interactions fondamentales l'échange de particules élémentaires. L'exemple le plus fameux est le photon, quantum du champ électromagnétique. De même, les interactions nucléaires fortes sont décrites par l'échange de gluons et les interactions faibles par l'échange de W chargés ou de Z...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
  • 7 192 mots
  • 12 médias
  ...quantum du champ électromagnétique est le photon ; donc les interactions électromagnétiques sont associées à l'échange de photons. De même, les interactions fortes sont liées à l'échange de gluons entre les quarks et les interactions faibles – suivant qu'elles changent ou préservent...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE
  • 14 209 mots
  • 13 médias
  ...suffisant pour explorer plus finement la nature des protons et autres « hadrons », objets dont la caractéristique essentielle est leur sensibilité aux interactions nucléaires fortes : capables de surmonter la répulsion électrostatique, protons et neutrons s'assemblent dans les noyaux atomiques grâce à...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Hadrons

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 716 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....

• PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes

  • Écrit par Roland OMNÈS
  • 9 425 mots
  • 8 médias
  Les interactions fortes sont, de loin, les plus intenses. L'exemple typique en est donné par les forces nucléaires qui lient les protons et les neutrons dans le noyau.

• POLITZER HUGH DAVID (1949- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 247 mots

  Né le 31 août 1949 à New York, le physicien américain Hugh David Politzer a suivi les cours du célèbre lycée scientifique du Bronx (le Bronx High School of Science) avant de commencer ses études universitaires à l'université du Michigan puis à l'université Harvard où il soutient sa thèse de doctorat...

• PROTON

  • Écrit par Nicole d' HOSE
  • 4 027 mots
  Une nouvelle interaction, appelée interaction nucléaire forte, doit alors assurer la cohésion du noyau. Cette interaction dépend peu de la nature des nucléons. Elle est extrêmement intense tant que la distance entre les nucléons reste inférieure à 1,5 fm : au-delà, l'interaction est négligeable. Attractive...

• SYMÉTRIES, physique

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 283 mots
  ...mathématique des matrices. Ainsi, la théorie de la chromodynamique quantique, qui décrit de façon satisfaisante un certain nombre des propriétés des interactions nucléaires fortes, attribue aux quarks une charge dite de couleur, qui peut prendre trois valeurs distinctes, appelées conventionnellement...

• WILCZEK FRANK (1951- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 380 mots

  Petit-fils d'émigrés polonais et italiens s'étant établis comme artisans dans l'île de Long Island près de New York, le physicien américain Frank Wilczek est né le 15 mai 1951 à New York où il passe toute sa jeunesse. Après des études élémentaires dans les écoles publiques du quartier de Queens, il...

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