Voyage au cœur de la matière Le modèle Standard Voyage au cœur de la matière D’après le dossier du site: futura sciences

La MAtière

Qu’est ce que l’antimatière? Constituée d’antiparticules Une antiparticule a exactement la même masse que la particule correspondante mais des nombres quantiques opposés Existence d’une symétrie Conséquence: l’anti-électron a une charge positive Particule + antiparticule = rayonnement Durée de vie de l’antimatière très faible Très peu d’antimatière dans l’Univers… non expliqué

Les nucléons Protons et neutrons Quarks up (notés u) de charge électrique +2/3 de la charge d’un électron Quarks down (noté d) de charge électrique -1/3 de la charge d’un électron Quarks découverts entre 1967 et 1970 Quarks = particule élémentaire Les nucléons et les quarks sont liés par l’interaction forte

LES FERMIONS Les fermions (ou fermions élémentaires) sont les particules élémentaires de la matière. Si on prend une boîte et qu’on y met des fermions, il arrivera un moment où elle sera pleine: la matière ne peut pas être comprimée à l’infini. Les quarks et les leptons (ex: électron ou neutrino) sont des fermions Matière ordinaire: quarks up et down (nucléons), électron (atomes) et neutrino électronique (radioactivité beta): 1 famille 2 autres familles de fermions découvertes avec les rayons cosmiques (muon, hadron, tau…) qui se distinguent par leur masse

Les forces fondamentales Interaction gravitationnelle: pesanteur, phénomène astronomique, marée Intensité faible Attraction visible avec des objets très massifs Interaction électromagnétique: électricité, magnétisme, lumière, transformations chimiques Agit sur tout corps chargé électriquement Attraction ou répulsion Interaction forte: cohésion des noyaux atomiques Agit sur les quarks mais pas sur les leptons Intense mais de courte portée Interaction faible: radioactivité beta ou fusion nucléaire dans le soleil Agit sur toutes les particules élémentaires Faible et de courte portée

Interactions et particules Interaction = échange entre particules de matière et particules de rayonnement Interaction entre la particule bleue et la particule rouge par l’échange de la particule fuchsia (= particule vecteur) Plus la particule vecteur est lourde et plus l’interaction sera de courte portée Particule vecteur = boson Masse du proton résulte de l’interaction quarks-gluons, le gluon étant un boson de l’interaction forte

Modèle standard Matière Forces

Les limites actuelles du modèle Absence de la gravitation: pas de boson connu (graviton hypothétique…) Incapacité d’expliquer l’existence des 3 familles de fermions Pas de théorie d’unification: interaction universelle La recherche a encore de nombreux mystères à percer… La suite, au prochain épisode… A Genève, au CERN!!!