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Concept
Particule élémentaire
Résumé
En physique des particules, une particule élémentaire, ou particule fondamentale, est une particule dont on ne connaît pas la composition : on ne sait pas si elle est constituée d'autres particules plus petites. Les particules élémentaires incluent les fermions fondamentaux (quarks, leptons, et leurs antiparticules, les antiquarks et les antileptons) qui composent la matière et l'antimatière, ainsi que des bosons (bosons de jauge et boson de Higgs) qui sont des vecteurs de forces et jouent un rôle de médiateur dans les interactions élémentaires entre les fermions. Une particule qui contient plusieurs particules élémentaires est une particule composite.
La matière telle qu'on la connaît est composée d'atomes, que l'on croyait initialement être des particules élémentaires (le mot « atome » signifie insécable en grec). L'existence même de l'atome a été controversée jusqu'en 1910 : les physiciens de l'époque voyaient les molécules comme des illusions mathématiques et la matière uniquement composée d'énergie. Par la suite, les constituants subatomiques ont été identifiés. Au début des années 1930, l'électron et le proton ont été observés, ainsi que le photon, la particule du rayonnement électromagnétique. Au même moment, les avancées récentes de la mécanique quantique ont radicalement changé notre conception de la particule, puisqu'une particule seule pouvait occuper une partie de l'espace comme le ferait une onde, un phénomène qui n'est toujours pas explicable à notre échelle, composée d'objets (notamment atomes et molécules) qui ont une localité précise.
Grâce à la théorie quantique, il a été découvert que les protons et les neutrons contenaient des quarks (nommés up et down), maintenant considérés comme des particules élémentaires. Et à l'intérieur d'une molécule, les trois degrés de liberté de l'électron (charge, spin et orbitale) peuvent être distingués par la fonction d'onde en trois quasi-particules (holon, spinon et orbiton).
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