Particule composite

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Une particule composite est, en physique, un regroupement de particules. On distingue en particulier les hadrons qui sont constitués de particules élémentaires.

Hadrons[modifier | modifier le code]

Les hadrons sont des particules composites interagissant avec l'interaction forte. Il s'agit :

Il y a une exception : les leptons (léger) sont des fermions également, mais ne sont pas soumis à l'interaction forte. Ce qui différencie réellement le fermion du boson, c'est le spin entier pour un boson ; le spin demi-entier pour un fermion.

Le modèle des quarks, proposé en 1964 par Murray Gell-Mann et George Zweig (de façon indépendante), décrit les hadrons comme composés de quarks et d'antiquarks de valence, liés par l'interaction forte, laquelle est transmise par des gluons. Une « mer » de paires quark-antiquark virtuelles est également présente dans chaque hadron.

Baryons (fermions)[modifier | modifier le code]

Une combinaison de trois quarks u, d ou s avec un spin total de 3/2 forme un décuplet baryonique.
Pour une liste détaillée, voir Baryon.

Les baryons ordinaires contiennent trois quarks ou antiquarks de valence :

  • Les nucléons sont les composants fermioniques des noyaux atomiques standards :
  • Les hypérons tels les particules Λ, Σ, Ξ et Ω, qui contiennent un ou plusieurs quarks strange, ont une durée de vie courte et sont plus massifs que les nucléons.
  • Quelques baryons comportant des quarks charm et bottom ont été observés.

Quelques indications de l'existence de baryons exotiques ont été détectées récemment, mais leur existence est toujours incertaine :

  • Le pentaquark est formé de quatre quarks de valence et d'un antiquark de valence.

Mésons (bosons)[modifier | modifier le code]

Des mésons de spin 0 forment un nonuplet
Pour une liste détaillée, voir Méson.

Les mésons ordinaires contiennent un quark de valence et un antiquark de valence, et incluent le pion, le kaon, le méson J/Ψ. Dans les modèles d'hadrodynamique quantique, l'interaction forte entre nucléons est transmise par des mésons.

Des mésons exotiques pourraient exister. Leur signature a été détectée, mais leur existence est toujours incertaine :

  • Le tétraquark est formé de deux quarks et de deux antiquarks de valence.
  • La boule de glu est formée de gluons liés et ne possède aucun quark de valence.
  • les hybrides sont formés de un ou plusieurs quarks ou antiquarks de valence et d'un ou plusieurs gluons.

Autres particules composites[modifier | modifier le code]

Noyaux atomiques[modifier | modifier le code]

Le noyau atomique est formé de protons et de neutrons. Chaque type de noyau contient un nombre spécifique de ces deux particules et est appelé un isotope.

Atomes[modifier | modifier le code]

Les atomes sont les plus petites particules neutres du point de vue des réactions chimiques. Un atome est constitué d'un noyau atomique entouré d'un nuage électronique. Chaque type d'atome correspond à un élément chimique spécifique.

Molécules[modifier | modifier le code]

Les molécules sont les plus petites particules en lesquelles une substance non-élémentaire peut être divisée tout en conservant ses propriétés physiques. Les molécules sont des composés d'un ou plusieurs atomes.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]