QUARK GÉNÉRALITÉS DÉFINITION Les progrès de la physique ont permis d'observer la structure de la matière à une échelle de plus en plus réduite.

« 2 pas être considérés comme ponctuels mais plutôt comme des objets complexes. Des observations effectuées en 1969 au Stanford Linear Accelerator Center conduisirent à penser qu'ils étaient constitués à leur tour d'objets indivisibles et ponctuels, les quarks.

Cette idée avait été introduite en 1963 par Murray Gell-Mann et George Zweig, qui prédirent en outre l'existence de trois types différents de quarks. Dans les années 60, grâce au développement des accélérateurs, la liste des nouvelles particules subatomiques découvertes par les physiciens s'allongea remarquablement.

Il devint par conséquent important de comprendre s'il existait une structure ordonnée dans laquelle on pût les placer.

C'est ce que firent en 1968 Sheldon Glashow, Abdus Salam et Steven Weinberg avec le « modèle standard », qui jusqu'à présent rend compte des observations expérimentales.

Dans la théorie de Glashow, Salam et Weinberg, les particules et les forces observées dans la nature s'obtiennent en combinant peu d'ingrédients.

Les entités élémentaires sont les quarks et les leptons.

Les particules qui transportent les forces fondamentales contre le photon pour la force électromagnétique, les bosons W +, W -et Z 0pour la force faible, les gluons pour l'interaction forte.

Le modèle standard ne fait pas de prévisions concernant l'interaction gravitationnelle, mais l'on suppose qu'il existe une particule supplémentaire, le graviton, à laquelle est associée le champ gravitationnel. En 1974, Burton Richter et Sam Ting découvrirent un quatrième quark, appelé « charmé », prévu par Glashow, Illiopulos et Luciano Maiani.

En 1977, l'équipe du Fermilab (Illinois) mit en évidence un cinquième quark, appelé « bottom ».

Neuf ans plus tard, les chercheurs du CERN de Genève, sous la direction de Carlo Rubbia, observèrent pour la première fois les trois particules responsables de l'interaction faible, W +, W -et Z 0.

Enfin, en 1994, les physiciens du Fermilab annoncèrent qu'ils avaient capturé le dernier des éléments du modèle standard, le quark « top ». CLASSIFICATION DES PARTICULES Pour pouvoir comprendre les relations existant entre les nombreuses particules subatomiques, il est nécessaire avant tout de les cataloguer sur la base de leurs caractéristiques, telles que la masse atomique, la charge électrique et le spin. La masse d'une particule varie selon son état de mouvement.

Dans le cas des particules élémentaires, on fait toutefois référence à leur masse au repos.

Il existe des particules relativement lourdes, comme la particule , dont la masse de repos est de 1 850 MeV, et d'autres particules telles que le photon, dont la masse au repos est égale à zéro.

Même si cela peut sembler paradoxal, ces objets ne sont jamais au repos, car leur masse nulle implique qu'ils se meuvent toujours à la vitesse de la lumière, selon la théorie de la relativité restreinte. La charge électrique unitaire est par convention celle de l'électron, à laquelle on assigne une valeur négative (-1).

Dans la nature, la charge électrique est toujours un multiple entier de cette valeur unitaire. Le spin des particules peut prendre des valeurs multiples de 1/2.

C'est ainsi que le photon a un spin 0, l'électron, le proton et le neutron un spin 1/2, et qu'il existe des particules ayant un spin 3/2 ou 2. C'est sur la base de la valeur du spin, que l'on opère une première division fondamentale des particules en deux classes : d'une part les particules ayant un. »