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Concept
Quark
Résumé
En physique des particules, un quark est une particule élémentaire et un constituant de la matière observable. Les quarks s'associent entre eux pour former des hadrons, particules composites, dont les protons et les neutrons sont des exemples connus, parmi d'autres. En raison d'une propriété dite de confinement, les quarks ne peuvent être isolés, et n'ont pas pu être observés directement ; tout ce que l'on sait des quarks provient donc indirectement de l'observation des hadrons.
Les quarks s'attirent entre eux par une force fondamentale, l'interaction forte. Celle-ci est réalisée par un échange de particules électriquement neutres, mais porteuses d'une charge de couleur, nommées gluons.
Les six quarks sont des fermions que la théorie du modèle standard décrit, en compagnie de la famille des leptons, comme les constituants élémentaires de la matière. Ce sont des particules de spin 1/2, qui se comportent conformément au théorème spin-statistique. Leur nombre de charge est +2/3 ou −1/3 (leur charge électrique est ainsi une fraction de la charge élémentaire : +2/3e ou −1/3e). À cette famille correspond celle des six antiquarks, de même masse mais de charge opposée (−2/3e ou +1/3e), et de charge de couleur complémentaire.
L'existence des quarks est proposée en par Murray Gell-Mann (-) et George Zweig.
La théorie des quarks a été formulée par le physicien Murray Gell-Mann, qui s'est vu attribuer le prix Nobel de physique en 1969.
thumb|Murray Gell-Mann, lauréat du prix Nobel de physique pour avoir découvert les quarks.
Le terme « quark » provient d'une phrase du roman Finnegans Wake de James Joyce : .
Ces particules de spin 1/2 sont de six sortes, appelées saveurs, auxquelles on a donné des noms poétiques. Les noms anglais restent plus utilisés. Les quarks possèdent une charge électrique fractionnaire -1/3 ou 2/3 de la charge élémentaire, c'est-à-dire dans l'unité où la charge du proton est +1.
Originellement, les noms des quarks b (bottom, « tout en bas ») et t (top, « tout en haut ») ont été choisis par analogie avec ceux des quarks u (up, « vers le haut ») et d (down, « vers le bas »).
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