FORMULES de PHYSIQUE
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PARTICULES (CLASSEMENT)
-particules (classement)
Voir tableau spécial des PARTICULES en annexe
Une particule est une partie infiniment ténue de l’espace-temps. On peut aussi dire que c’est une parcelle mobile d’excitation de l’énergie du milieu universel.
On en distingue plusieurs familles:
--les particules élémentaires sont les éléments ultimes et non sécables
Ce sont essentiellement les 4 bosons de jauge (graviton, gluon, photon, boson de Higgs), les 6 quarks (b,c,d,s,t,u) et les 6 leptons (neutrinos, antineutrinos, électron, positron, muon, tauon)
--les particules composites résultent d’associations de diverses particules élémentaires
On trouve là les hadrons-fermions (dont neutron, proton, nucléon….) les hadrons-bosons (dont mésons, pions, quarkonium...) et des particules lourdes (noyaux, atomes, molécules avec des masses atteignant 10-24 kg (qui est la limite du monde des particules)
--lesparticules dites virtuelles sont créées dans les zones de fluctuation élémentaire de l'énergie du milieu universel (c’est l’énergie de fluctuation de point zéro).
En considérant une partie élémentaire de l'énergie de l’univers (DE ), on constate sa fluctuation, pendant un temps Δt. Comme (d'après Heisenberg) il y a incertitude entre
DE et Dt sous la forme h # ΔE.Δt ceci permet d'estimer le temps d'apparition-disparition de ces particules virtuelles fugaces c’est Dt = h / 2m0.c² soit Dt # 10-24 s.
où h(J-s)= quantum d'action (const.de Planck = 6,63.10-34J-s), m0 (kg)= masse particulaire (~3.10-27 kg) et c(m/s)= constante d'Einstein (3.108 m/s)
Les particules virtuelles empruntent donc une certaine énergie au milieu pendant
10-24 s, ce qui reste un temps beaucoup trop faible pour qu'on sache le mesurer.
Et en outre, comme elles apparaissent par paire (particule-antiparticule), elles se détruisent immédiatement, en rendant à peu près totalement l'énergie au milieu
Toutefois,compte tenu du nombre gigantesque de ces particules virtuelles, leur présence mobilise une importante part de l’énergie basale du milieu universel (sans doute de l’ordre de 10% soit > 1070 Joules)
Les particules réelles, pour leur part, sont des particules virtuelles qui ont su (à l'occasion de la disruption de la constante de gravitation G) extirper du milieu universel, l’énergie qui permet alors de créer de la matière. Mais comme on ne sait pas agir sur la cause de ces stabilisations (aboutissant aux particules réelles), il nous est impossible de les solliciter artificiellement pour en tirer une énergie utilisable (on ne sait pas extraire volontairement l'énergie du milieu universel -on se contente de constater ses effets-)
--des particules hypothétiques ont été inventés par divers Physiciens, pour justifier diverses “théories des champs”. Ils proposent ainsi des axions, des tachyons, des photinos, des squarks, etc) Mais ce sont toujours des éléments inventés pour combler les insuffisances de leurs théories
--le tableau des particules connues à ce jour est donné ci-après
--le tableau des particules connues à ce jour est donné ci-après
Légende pour les symboles utilisés dans le tableau ci-dessous:
b= bottom-//B= nombre baryonique-//c= charm(é)-//C= couleur(bleu,rouge,vert)-//d= down-//
E= électromagnétique-//f= faible-//F= forte-//G= gravitation-//J =nombre quantique total-//
L= nombre leptonique-//m = mixage de couleurs(blanche)-//S = spin-//t= top-//u= up-//
*= anti (antiquark, anticouleur, etc.)
FERMIONS de BASE (indépendants car suivent le principe de Pauli)
famille des QUARKS
Nb quantiques Nom symbole constitué de charg.élect couleur saveur interaction masse(kg) (et en MeV/c²) rayon
S(1/2) J(1/2+) quark down d élémentaire -1/3 1 quelconque sans(légère) f,F,E,G 1,52.10-29 9 10-19
S(1/2) J(1/2+) quark up u élémentaire +2/3 1 quelconque sans(légère) f,F,E,G 7,05.10-30 5
S(0) J(1/2+) quark strange s élémentaire -1/3 1 quelconque s= -1 f,F,E,G 3,21,52.10-28 180 S(0) J(1/2+) quark charm c élémentaire +2/3 1 quelconque c= +1 f,F,E,G 2,5.10-27 1400
S(0) J(1/2+) quark bottom b élémentaire -1/3 1 quelconque b= -1 f,F,E,G 8,02.10-27 4500
S(0) J(1/2+) quark top t élémentaire +2/3 1 quelconque t =+1 f,F,E,G 3,18.10-26 174000
Les 6 antiquarks des types ci-dessus (mêmes symboles avec un *)ont mêmes caractéristiques,sauf la charge électrique,qui est de signe inverse
famille des LEPTONS
Nb quantiques Nom symbole constitué de charg.élect couleur saveur interaction masse(kg) (et MeV/c²)
S(1/2) neutrino d'électron ( né ) élémentaire 0 m 1 f,G 3,5.10-36 2.10-6 S(1/2) neutrino du muon ( nm ) élémentaire 0 m 1 f,G 3,5.10-37 2.10-5 S(1/2) neutrino du tauon ( nt) élémentaire 0 m 1 f,G 3,5.10-35 2.10-4 S(1/2) antineutrino(tous) ( n*) élémentaire 0 m 1 f,G idem neutrino correspondant
S(1/2) électron ( e-) élémentaire -1 m 1 f,E,G 9,10.10-31 0,511
S(1/2) positron ( e+) élémentaire +1 m 1 f,E,G 9,10.10-31 0,511 muon(- ou +) ( m- /+)élémentaire -1ou +1 m 1 f,E,G 1,87.10-28 105,6
S(1/2) tauon(- ou +) ( t- /+) élémentaire -1ou +1 m 1 f,E,G3,17.10-27 1777
FERMIONS HADRONS (indépendants car suivent le principe de Pauli)
famille des BARYONS
Nb quantiques Nom symbole constitué de charg.élect couleur saveur interaction masse(kg) (et en MeV/c²)
S(1/2) J(1/2+) B(1) neutron n 3 quarks(udd) 0 m 0 f,F,(E),G 1,67.10-27 939
S(1/2) J(1/2+) B(1) proton,antiproton p et p* 3 quarks(uud) + ou - 1 m 0 f,F,E,G 1,67.10-27 938
S(0) J(1/2) nucléon excité L 3 quarks(uds) 0 m s= -1 f,F,G 1,99.10-27 1116
S(1) J(1/2+) B(-1) baryon S chargé- S- 3 quarks(dds) -1 m s= -1 f,F,E,G 2,12.10-27 1189
S(1) J(1/2+) B(-1) baryon S chargé+ S+ 3 quarks(uus) -1 m s= -1 f,F,E,G 2,12.10-27 1189
S(1) J(1/2+) B(-1) baryon S neutre S0 3 quarks(uds) 0 m s= -1 f,F,G 2,13.10-27 1193
S(1/2) J(1/2+) baryon X chargé X- 3 quarks(dss) -1 m s= -2 f,F,E,G 2,35.10-27 1320
S(1/2) J(1/2+) baryon X neutre X0 3 quarks(uss) 0 m s= -2 f,F,G 2,34.10-27 1315
S(0) B(-1) baryon grand W W 3 quarks(sss) -1 m s= -3 f,F,E,G 2,98.10-27 1672
S(3/2) J(3/2 + ou -) baryon delta D uuu/uud/udd/ddd+ m 0 f,F,E,G 2,17.10-27 1232
S(1/2) J(1/2 ou 3/2) baryons N N (udd)ou(uud) + m 0 f,F,E,G 2,57.10-27 1440/1535
S(1) J(1/2+ ou 3/2+) baryons charmés Sc udc/uuc/ddc 0 ou 1 m c= +1 f,F,E,G 4,43.10-27 2450/2500
divers baryons charmés Xc,Lc,Wcdsc/usc/udc/ssc 0 ou 1m c= +1 f,F,E,G 4,1 à5,1.10-27 2500/2800
S(0) J(1/2+) hypéron-bottom Lb udb 0 m b= -1 f,F,E,G 10-265624 à 2
* les assemblages à base de quarks strange (sans b, ni c, ni t) sont dits hypérons
BOSONS HADRONS(peuvent occuper le même état,selon statistique Bose-Einstein)
famille des MESONS
Nb quantiques Nom symbole constitué de charg.élect couleur saveur interaction masse(kg) (et en MeV/c²)
S(1/2) J(0-) méson D charmé D + o/- cd*,cu*,uc* ou dc*= +1 ou-1 c=+/-1 f,F,(E),G 3,33.10-27 1870
S(0) J(0 ou 1) quarkonium -- bb*,cc*= 0 0 f,F,G 16,8 ou 5,3.10-27 9460/ 2980
S(1) J(0) pion ou méson pi p ud*,dd*,uu*,du* -1ou 0 ou +1 0 f,F,(E),G 2,49.10-28 140
S(0) J(0) éta h uu*+dd*+ss* 0 0 f,F,G 9,75.10-28 547 S(1/2) J(0-) méson bottom charmé B- ou + ub*,db*,bd*,bu* -1 +1 b= c=+/-1 f,F,(E),G 1,14.10-26 6400
S(0) J(0-) bottom étrange Bs(- /0 /+) sb* ou bs* -1 ou 0 ou +1 b=s=+/-1 f,F,G 9,57.10-27 5370
S(0) J(0-) D charmé & étrange Ds cs* ou sc* -1 ou +1 c=s=+/-1 f,F,E,G 3,51.10-27 1969
S(1/2) J(0-) kaon(chargé & neutre)K us*,ds*,sd*,su* -1ou 0 ou +1 c=b=0,s= +/- 1 f,F,(E),G 8,80.10-28 494
S(0) J(1- -) petit oméga w uu*+ dd*+ ss* 0 0 f,F,G 1,40.10-27 782
S(0) J(1- -) phi F uu*+ dd*+ ss* 0 0 f,F,(E),G 1,82.10-27 1020
divers rho(chargé & neutre) r ud*,dd*,uu*,du* -1ou 0 ou +1 0 f,F,(E),G environ10-27 770 à 1700
divers divers a,b,f,h... uu*+ dd*+ ss* -1 ou 0 ou +1 0 divers environ10-27 400 à 2000
--- méson intermédiaire quarks +gluon --- 0 f,F,(E),G --- ---
BOSONS de JAUGE
famille des BOSONS VEHICULES
Nb quantiques Nom symbole constitué de charg.élect couleur saveur interaction masse équiv(kg) (en MeV/c²)
S(0) J(1- -) photon g élémentaire 0 --- véhicule de E < 10-69<10-36
S(0) J(1 -) gluon g élémentaire 0 1 couleur véhicule de F < 10-52<10-23
J(1) boson chargéW+ ou - élémentaire +1 ou -1véhicule de f 1,43.10-25 80400
J(1) boson neutreZ°élémentaire 0 --- véhicule de f1,62.10-2591200
S(2) graviton --- élémentaire 0 --- véhicule de G < 2.10-25 < 100.000
S(0) boson de (BEHHGK) H élémentaire 0 --- véhicule briseur de symétrie 2,2.10-28 126500