FORMULES de PHYSIQUE
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PARTICULES (CLASSEMENT)
-particules (classement)
Voir tableau spécial des PARTICULES en annexe
Une particule est un élément infinitésimal de l'espace-temps. On la considère comme une entité massique dans la physique newtonienne et relativiste, mais elle est au contraire une ''zone excitée d'un champ quantique'' pour les partisans de la physique quantique.
Les particules sont classées en 3 familles, dont l'ensemble forme les "quartons"
D'une part, les Fermions (dont le spin est multiple impair de 1/2) et qui ne peuvent occuper la même place quand ils ont le même état quantique (principe de Pauli).Ce sont :
1.les fermions de base (les 12 particules élémentaires)
6 Quarks (charm, strange, up, bottom, down, top)
ayant 1 masse, donc sensibles à la force de gravitation
1 couleur, donc sensibles à la force forte
1 saveur, donc sensibles à la force faible
1 charge électrique (-1/3 ou +2/3), donc sensibles à la force électromagnétique
une impossibilité de vivre seul (association nécessaire avec autres quark ou antiquark)
3 Leptons non chargés (neutrinos), ayant :
masse quasi nulle, donc insensibles à la force de gravitation
0 couleur, donc insensibles à la force forte
1 saveur, donc sensibles à la force faible
0 charge électrique, donc insensibles à la force électromagnétique
3 Leptons chargés (électron, muon, tauon dit aussi "lepton lourd"), ayant :
1 masse, donc sensibles à la force de gravitation
0 couleur, donc insensibles à la force forte
1 saveur, donc sensibles à la force faible
1 charge électrique, donc sensibles à la force électromagnétique
2.les fermions hadrons (composites, c'est à dire construits avec les élémentaires ci-dessus) dont :
Baryons non chargés (neutron, hypéron, nucléons ksi et σ neutres) (composés de 3 quarks) et ayant:
1 masse, donc sensibles à la force de gravitation
3 couleurs, donc sensibles à la force forte
1 saveur, donc sensibles à la force faible
0 charge électrique, donc insensibles à la force électromagnétique
Baryons chargés (proton, antiproton, Σ et Ξ chargés, Ω, Δ, ω, N+, σ, λ, ξ) (composés de 3 quarks) et ayant :
1 masse, donc sensibles à la force de gravitation
3 couleurs, donc sensibles à la force forte
1 saveur, donc sensibles à la force faible
1 charge électrique, donc sensibles à la force électromagnétique
D'autre part les Bosons (à spin entier) qui sont des particules pouvant se superposer, entre elles, bien qu'ayant un même état quantique. On y distingue :
1.Les bosons-hadrons
Il y en a environ 350 (hadrons) dont :
Mésons non chargés (quarkonium, η, ω, Φ, divers neutres: kaon, pion, etc) (composés de quarks+ antiquarks) avec:
1 masse, donc sensibles à la force de gravitation
plusieurs couleurs, donc sensibles à la force forte
1 saveur, donc sensibles à la force faible
0 charge électrique, donc insensibles à la force électromagnétique
Mésons chargés (pion, B, Ds, kaon, chargés + ou chargés - etc) (composés de quarks + antiquarks) avec:
1 masse, donc sensibles à la force de gravitation
2 ou 3 ou 4 couleurs, donc sensibles à la force forte
1 saveur, donc sensibles à la force faible
1 charge électrique, donc sensibles à la force électromagnétique
2.Les bosons-véhicules ou médiateurs porteurs de la qualité d’interaction et composant un "champ d'interaction".
Ils véhiculent ce champ entre 2 particules (fermions ou mésons) et on y distingue:
-les photons qui véhiculent le champ électromagnétique
-les gluons (il y en a 8 modèles) qui véhiculent le champ de force forte
-les bosons W- , W+ et Z° (eux-mêmes étant les enfants du boson de Higgs), qui véhiculent le champ de force faible. Le boson de Higgs a une masse voisine de 126,5 GeV/c²
-les gravitons (particules actuellement théoriques) qui véhiculent le champ de gravitation (celui-ci est tellement faible qu'il est quasi impossible d'en mesurer l'action sur les baryons)
Nota : les (quarks + gluons) sont dénommés PARTONS
-Et enfin les particules virtuelles
Afin de préserver la cohérence des théories quantiques, on est amené à supputer l'existence de particules qui sont "nécessaires" pour expliquer certains phénomènes d'interactions.
On les nomme particules virtuelles, car on ne les pas encore ni vues ni mesurées
Ce sont des particules que l'on estime susceptibles de (création et de destruction) fugaces instantanées. Donc leur nature est inconnue, bien qu'on pense (par facilité), qu'elles sont similaires à des particules déjà connues. Etant donné qu'elles n'empruntent rien à leur entourage connu et mesurable, il faut aussi qu'elles puisent l'énergie de leur apparition dans le bac commun dit "énergie du vide" et qui est en fait le réservoir des charges mésoniques.
La fugacité de leur va-et-vient de présence (un temps inférieur à h / mc² soit 10-26 s.) et leur distance d'interaction (inférieure à h / mc, soit # 10-16 à 18 m.) ne permettent pas de les cerner à ce jour.
Ce va-et vient est nommé fluctuation du vide quantique
Les particules virtuelles servent toutefois à expliquer pourquoi -dans certaines interactions- les masses des résultats sont plus élevées que les masses des constituants. Et pourquoi l'effet Casimir existe.
-les paramètres de distinction entre les particules sont :
-Masse (ou énergie, car à leur échelle, masse = E / c² )
-Nombres quantiques (J, L, S et autres)
-Charges (masse, couleur, saveur, électricité)
-Onde porteuse : voir aussi chapître Rayonnements, car ce mot indique la façon dont nous percevons la réception des particules, à savoir les rayons tels rayons α , lumière, micro-ondes, etc...)