PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

Articles principaux

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

  • Écrit par Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE
  • 3 105 mots
  • 3 médias

  Les modèles et théories qui synthétisent notre compréhension actuelle de la matière et de ses constituants élémentaires – molécules, atomes, particules – ont été confrontés à une multitude d'observations expérimentales. Pour réaliser ces expériences, c'est-à-dire observer l'infiniment petit, on utilise...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par Claude COHEN-TANNOUDJI, Jacques DUPONT-ROC, Gilbert GRYNBERG, Bernard PIRE
  • 3 260 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,...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
  • 7 192 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...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules

  • Écrit par Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
  • 9 660 mots
  • 12 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...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE
  • 14 209 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. ...

• 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....

Articles associés

• ANDERSON CARL DAVID (1905-1991)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 488 mots

  Le physicien américain Carl David Anderson est né à New York de parents suédois le 3 septembre 1905. Après des études au California Institute of Technology de Pasadena, il y fait toute sa carrière, jusqu'à sa retraite en 1978. Dans sa thèse de doctorat soutenue en 1930, sous la direction de...

• ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
  • 6 099 mots
  • 4 médias
  Les résultats établis historiquement d'abord pour l'électron sont en fait plus généraux.Chaque particule possède une antiparticule qui lui est associée. Elles ont les mêmes caractéristiques mécaniques, c'est-à-dire même masse et même moment cinétique intrinsèque, ou spin. Mais une particule et...

• ASPECT ALAIN (1947- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 017 mots
  • 1 média
  Il choisit un sujet extrêmement risqué : éprouver les fondements de la mécanique quantique et éclairer le débat épistémologique entre Albert Einstein et Niels Bohr en étudiant le phénomène dit d’intrication d’une paire de particules.

• ASTROPARTICULES

  • Écrit par Pierre BAREYRE
  • 1 870 mots
  • 1 média
  Les neutrinos (ν), produits en grande abondance par des processus divers à des énergies qui s'étendent de 10^—5 à 10¹⁵ électronvolts, peuplent l'Univers à raison d'environ 300 par centimètre cube. Sont-ils massifs ? Les mesures directes de leur masse, très difficiles, donnent...

• ATOME

  • Écrit par José LEITE LOPES
  • 8 043 mots
  • 13 médias
  ...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...

• AXION

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 864 mots
  • 2 médias

  L’histoire des sciences est riche d’hypothèses audacieuses avancées par des théoriciens et fondées sur une formulation mathématique des lois de la nature. Dans le domaine de la physique des particules élémentaires, ces hypothèses prennent souvent la forme de la prédiction de l’existence...

• BARYONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 172 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 ...

• BELL INÉGALITÉ DE ou THÉORÈME DE BELL

  • Écrit par Bernard CAGNAC
  • 1 047 mots

  Formule de mécanique quantique reliant les probabilités de certains phénomènes particulaires, l'inégalité de Bell joue un rôle extrêmement important dans le débat sur l'interprétation de la mécanique quantique. Trouvée en 1964, elle a montré qu'il existait des expériences particulières où les prédictions...

• BIG BANG

  • Écrit par Marc LACHIÈZE-REY
  • 2 229 mots
  • 4 médias
  ...très chauds, du big bang peut rendre compte de leur présence. Les calculs effectués dans le cadre du big bang donnent effectivement les bonnes valeurs. En outre, cette confrontation entre calculs et observations avait permis de prédire un résultat important de physique des particules : il existe au plus...

• BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

  • Écrit par Elisabeth GIACOBINO
  • 2 438 mots
  ...température. Cette condensation ne déroge pas à la règle puisqu'elle apparaît lorsqu'on se rapproche du zéro absolu (— 273 ⁰C ou 0 K). Autre fait remarquable et typique du monde quantique, elle ne peut se produire que pour un certain type departicules, les bosons (terme provenant de leur inventeur, Bose).

• CHAMBERLAIN OWEN (1920-2006)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 689 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...

• CHAMP, physique

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 745 mots

  Entité décrite par l'ensemble des valeurs d'une grandeur physique, en général à plusieurs composantes, en tous les points de l'espace. D'ordinaire, le champ dépend aussi du temps (évolution du champ). On appelle couramment « champ en un point et au temps ...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 928 mots
  • 1 média
  ...l'émission et de l'absorption de grains électromagnétiques, appelés photons, ces quanta ayant toutes les caractéristiques attachées jusque-là aux corpuscules. De masse nulle, de moment angulaire intrinsèque (le spin) égal à h/2π (h est la constante de Planck), ces photons sont les vecteurs des...

• 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...

• COMPTON EFFET

  • Écrit par Michel BAUBILLIER, Bernard PIRE
  • 2 247 mots
  • 4 médias
  ...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 calculs théoriques fondés sur l'électrodynamique...

• CRONIN JAMES WATSON (1931-2016)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 325 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...

• DÉCOUVERTE DE L'ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 111 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...

• DÉCOUVERTE DES BOSONS W ET Z

  • Écrit par Universalis, Bernard PIRE
  • 273 mots

  En 1933, pour comprendre la désintégration β, Enrico Fermi développe une théorie mettant en jeu un nouveau type d’interactions : l’interaction faible. Cette théorie décrit la désintégration des noyaux atomiques aux basses énergies, mais présente de fortes limitations. En 1970, les physiciens...

• DÉCOUVERTE DU NEUTRINO MUONIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 184 mots

  Les physiciens américains Jack Steinberger (1921-2020), Leon Lederman (1922-2018) 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...

• DALITZ RICHARD (1925-2006)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 672 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...

• 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,...

• EXISTENCE DU NEUTRINO

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 94 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...

• FITCH VAL LOGSDON (1923-2015)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 318 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...

• GELL-MANN MURRAY (1929-2019)

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 357 mots
  • 1 média

  Le physicien théoricien américain Murray Gell-Mann est né à New York le 15 septembre 1929. D’abord professeur assistant à l'université de Chicago à partir de 1952, il rejoint en 1955 le California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena. Il y est nommé professeur de physique...

• 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...

• GOLDHABER GERSON (1924-2010)

  • Écrit par Nora Sørena CASEY
  • 293 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....

• GRAVITON

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 93 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...

• HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

  • Écrit par Léon ROSENFELD
  • 3 061 mots
  • 2 médias
  ...celle de l'électron et du nucléon et absence de spin intrinsèque. Ainsi se révélait le caractère universel de la complémentarité entre champ et particule : à chaque espèce de champ de force est associée une espèce déterminée de particule, et réciproquement, chaque espèce de particule est susceptible,...

• HIGGS BOSON DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 338 mots
  • 2 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...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 854 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...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 720 mots
  • 4 médias
  ...cependant aux théoriciens de découvrir au début des années 1960 la trace d'un ordre caché : nucléons et mésons semblent être des états composites, faits de quarks et d' antiquarks, selon le terme inventé par Murray Gell-Mann pour désigner ce qu'on n'ose pas encore appeler « particules élémentaires...

• INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 554 mots

  L'ambition des scientifiques a toujours été de ramener des phénomènes variés à des manifestations diverses d’un petit nombre de processus fondamentaux. En physique, cette démarche a été couronnée de spectaculaires succès : la reconnaissance du fait que quatre interactions fondamentales...

• ISOSPIN

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 225 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...

• ISOTROPIE & ANISOTROPIE

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 649 mots

  Au sens général du terme, une grandeur physique (macroscopique ou microscopique) est anisotrope, ou isotrope, selon qu'elle dépend ou non de la direction suivant laquelle on la mesure. Ainsi, la densité d'un corps homogène ou la fonction de distribution des vitesses à l'équilibre...

• JAUGE THÉORIES DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 707 mots

  En physique, les théories de jauge sont des modèles mathématiques des interactions fondamentales, construits à partir du postulat que celles-ci respectent des lois de symétrie, c’est-à-dire que ces interactions sont invariantes sous certaines transformations abstraites qu’on appelle transformations...

• LATTES CESAR (1924-2005)

  • Écrit par Universalis
  • 146 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,...

• LEDERMAN LEON (1922-2018)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 403 mots
  • 1 média

  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,...

• LHC (Large Hadron Collider)

  • Écrit par Lydia ROOS
  • 2 107 mots
  • 3 médias
  ...modèle, telles que la supersymétrie, en recherchant de nouvelles particules prédites par ces théories. En effet, malgré ses succès à décrire les particules élémentaires et leurs interactions, le modèle standard présente des faiblesses. Certaines relèvent de concepts théoriques complexes comme le...

• MÉSON ÊTA-B

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 353 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...

• MAJORANA FERMIONS DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 309 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...

• MASSE, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, Bernard PIRE
  • 3 531 mots
  ...pas de référentiel où ces corps soient au repos. Ces corps sont très éloignés des objets de l'expérience courante. À l'heure actuelle, on connaît comme particule de masse nulle le photon et les gluons, messagers respectivement de l'interaction électromagnétique et de l'interaction nucléaire forte....

• MASSE (notions de base)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 437 mots
  • 1 média
  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.

• MATÉRIALISATION, physique

  • Écrit par Georges KAYAS
  • 284 mots

  On appelle matérialisation toute transformation d'énergie en matière ; le seul processus connu de matérialisation est celui du photon d'énergie hν qui se convertit, au voisinage d'un noyau, en une paire électron-positron. Le phénomène ne peut avoir lieu dans...

• MUON ET MODÈLE STANDARD EN PHYSIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 833 mots
  • 2 médias

  Nombre de progrès de la connaissance scientifique sont dus à l’exploration de domaines jusque-là techniquement inaccessibles : ainsi, en physique des particules élémentaires, la découverte, à la fin des années 1960, de la structure interne du proton, a nécessité le bombardement de...

• NE'EMAN YUVAL (1925-2006)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 503 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...

• NEUTRON

  • Écrit par Bernard SILVESTRE-BRAC
  • 1 995 mots

  Le neutron est, avec le proton, une particule constitutive du noyau atomique. Un noyau (Z, A), de numéro atomique Z et de nombre de masse A, est un assemblage constitué de briques élémentaires de deux types différents : Z protons et A—Z neutrons. Ces deux particules jouent donc un rôle fondamental...

• OPPENHEIMER JULIUS ROBERT (1904-1967)

  • Écrit par Georges KAYAS
  • 456 mots
  • 1 média

  Physicien américain né à New York et mort à Princeton, Julius Robert Oppenheimer entre, en 1925, à l'université Harvard. Diplômé en 1928, il poursuit des études de mathématiques et de physique théorique à l'université de Göttingen, où il obtient son doctorat sous la direction de ...

• PERKINS DONALD H. (1925-2022)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 079 mots

  Le physicien britannique Donald Hill Perkins a joué un rôle de pionnier dans le domaine de la physique des particules élémentaires, depuis ses premières observations des rayons cosmiques jusqu’aux expériences avec les faisceaux de neutrinos au Cern de Genève.

  Né le 15 octobre 1925 à Kingston...

• PHYSIQUE - Physique et informatique

  • Écrit par Claude ROIESNEL
  • 5 949 mots
  ...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...

• PLASMA DE QUARKS ET DE GLUONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 572 mots
  La chromodynamique quantique décrit les forces nucléaires responsables de la cohésion des noyaux atomiques comme dues aux interactions entre quarks, antiquarks et gluons. Proposée au début des années 1970, cette théorie rend compte de nombreuses observations et mesures expérimentales et est...

• PREUVE EXPÉRIMENTALE DE LA STRUCTURE EN QUARKS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 148 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...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2013

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 319 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...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2015

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 949 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...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2022

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 485 mots
  • 1 média

  Le prix Nobel de physique 2022 a été décerné à trois spécialistes de l’optique ayant mené depuis les années 1970 des expériences décisives de physique quantique, « avec des photons intriqués, établissant ainsi la violation des inégalités de Bell » : le Français Alain Aspect...

• PROTON

  • Écrit par Nicole d' HOSE
  • 4 027 mots

  La matière est constituée d'atomes (dont la dimension est de l'ordre de 10^—10 mètre), eux-mêmes formés par un noyau (dont la dimension est de l'ordre de 10^—15 mètre, soit 1 femtomètre [fm]) autour duquel gravitent des électrons. Le proton est une particule de charge...

• QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Claude de CALAN
  • 4 640 mots
  • 6 médias
  ...) rêve d'une théorie unifiée de la matière et du rayonnement. En 1924, il fait une proposition révolutionnaire : associer aussi une onde aux particules de matière. La fréquence de l'onde associée à chaque particule sera proportionnelle à son énergie, conformément à la loi de Planck. Par une...

• RÉALITÉ PHYSIQUE

  • Écrit par Bernard d' ESPAGNAT
  • 2 541 mots
  ...son paroxysme, et cela de plusieurs façons : en premier lieu, en affirmant qu'il n'y a pas de sens à parler de la position et de la vitesse d'une particule, même ponctuelle, si on entend par là des valeurs arbitrairement précises que posséderaient à la fois ces deux entités (tel est le sens des...

• RÉSONANCE, physique

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 541 mots

  Égalité entre la fréquence ν de l'agent excitateur et l'une des fréquences propres ν₀ du système oscillant excité, et caractérisée principalement par un maximum de la réponse du système en fonction de la fréquence excitatrice. La résonance existe dans de nombreux domaines...

• RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons cosmiques

  • Écrit par Lydie KOCH-MIRAMOND, Bernard PIRE
  • 5 484 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...

• RELATIVITÉ - Relativité générale

  • Écrit par Thibault DAMOUR, Stanley DESER
  • 10 516 mots
  • 3 médias
  ...Yang-Mills.) De telles tentatives d'unification « géométrique » furent abandonnées (sauf par Einstein lui-même) quand furent découvertes de plus en plus de particules « élémentaires », comprenant notamment des particules de spin 1/2 (électron, neutrino, quark...) qui sont décrites par des champs fermioniques...

• RICHTER BURTON (1931-2018)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 424 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...

• SCHRAMM DAVID (1945-1997)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 384 mots
  • 1 média

  L'astrophysicien et cosmologue américain David N. Schramm s'est tué le 19 décembre 1997 aux commandes de son avion personnel dans la région de Denver (Colorado). Né le 25 octobre 1945 à Saint Louis (Missouri), il avait commencé ses études supérieures au M.I.T. (Massachusetts Institute of Technology),...

• SCHWARTZ MELVIN (1932-2006)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 785 mots
  • 1 média

  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...

• SCIENCES ET PHILOSOPHIE

  • Écrit par Alain BOUTOT
  • 15 588 mots
  • 6 médias
  Considérons par exemple la manière dont la mécanique quantique se représente un système physique élémentaire constitué par une seuleparticule (photon, électron, proton, etc.). Pour représenter ce système, probablement le plus simple que l'on puisse imaginer, elle se place non pas dans l'espace...

• SEGRÈ EMILIO GINO (1905-1989)

  • Écrit par Agnès LECOURTOIS
  • 302 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...

• STEINBERGER JACK (1921-2020)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 651 mots

  L’Américain d’origine allemande Jack Steinberger fut un des grands spécialistes de la physique des particules au xx ^e siècle.

  Né le 21 mai 1921 à Bad Kissingen (Allemagne), il est le fils du professeur de religion de la petite communauté juive de la station thermale d'alors. Embarqué...

• SYMÉTRIE CP VIOLATION DE LA

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 350 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...

• SYMÉTRIES, physique

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 283 mots
  Au niveau des particules élémentaires, on aime à considérer une transformation voisine de la symétrie miroir mais notablement plus abstraite : la conjugaison de charge (notée C) qui transforme une particule en son antiparticule. Il a été établi depuis les années 1930 que les antiparticules sont...

• TCHERENKOV EFFET

  • Écrit par Paul BAILLON, Robert MEUNIER
  • 2 446 mots
  • 3 médias
  ...longtemps la mesure de cet angle à des situations particulières. À la fin des années 1970 et au début des années 1980, plusieurs chercheurs de la physique des particules dont T. Ypsilantis, J. Séguinot, G. Charpak, D. E. Anderson eurent l'idée de mélanger au gaz d'un détecteur de particules chargées une molécule...

• THERMIQUE

  • Écrit par Bruno CHÉRON
  • 4 005 mots
  • 7 médias
  ...des données expérimentales. Cette approche théorique révolutionnaire, fondée et développée par Boltzmann et Gibbs, s’appelle la physique statistique. La confirmation de son bien-fondé ne sera acquise qu’au début du xx ^e siècle, grâce aux observations expérimentales prouvant l’existence de particules...

• TING SAMUEL CHAO CHUNG (1936- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 428 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...

• UMKLAPP PROCESSUS

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 407 mots

  Processus d'interaction, d'un type particulier, ayant lieu entre particules (électrons) ou quasi-particules (phonons, photons, magnons, etc.) à l'intérieur d'un réseau cristallin. Tandis que, dans un processus « normal » (ou « N »), la conservation de l'impulsion ou de la quasi-impulsion...

• UNIVERS

  • Écrit par Jean AUDOUZE, James LEQUEUX
  • 5 853 mots
  • 19 médias
  Un nombre grandissant de particules élémentaires subnucléaires est découvert par les physiciens, qui parviennent à révéler la nature la plus intime de la matière observable. Cette matière est gouvernée par quatre interactions fondamentales (tabl. 1) : l'interaction forte (nucléaire),...

• VELTMAN MARTINUS (1931-2021)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 896 mots
  • 1 média

  Martinus Veltman est un physicien néerlandais, prix Nobel de physique en 1999 pour ses travaux ayant permis de comprendre les interactions électrofaibles dans le cadre des théories quantiques des champs.

  Martinus Veltman, quatrième d’une famille de six enfants, naît le 27 juin 1931 à Waalwijk,...

• YUKAWA HIDEKI (1907-1981)

  • Écrit par Michel PATY
  • 1 009 mots
  • 1 média

  Physicien japonais, né le 23 janvier 1907 à Tōkyō, dans une famille bourgeoise, nourrie de culture classique, notamment chinoise, dans la tradition confucéenne, Yukawa Hideki était le cinquième de sept enfants qui devinrent, pour la plupart, d'éminents universitaires. Son père, Ogawa Takuji, géologue...

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