De quoi est composé un quark?

De quoi est compose un quark

Les protons et les neutrons, les particules qui forment les noyaux des atomes, peuvent sembler vraiment minuscules. Mais les scientifiques affirment que ces particules subatomiques sont elles-mêmes constituées de quelque chose d’encore plus petit – des particules appelées quarks.

Les quarks sont si minuscules qu’il est même stupéfiant d’essayer d’exprimer leur taille estimée. Jon Butterworth, professeur de physique à l’University College London, a expliqué que le rayon d’un quark est environ 2 000 fois plus petit que celui d’un proton, qui est lui-même 2,4 billions de fois plus petit qu’un grain de sable.

Les quarks sont un type de particule qui constitue la matière. Regardez autour de vous… toute la matière que vous voyez est constituée de protons et de neutrons, et ces particules sont composées de quarks. Il existe trois paires (ou familles) de quarks pour un total de six. Ce sont : haut/bas, charme/étrange, haut/bas. À chacun de ces quarks correspond un antiquark, de masse égale mais opposé dans tous les autres aspects. Les antiquarks sont désignés par une barre au-dessus du symbole du quark. Par exemple : u, prononcé « u-bar », et d, prononcé « d-bar ».

Attention ! Étant donné que les noms des paires de quark semblent être des opposés l’un de l’autre (par exemple, up et down), ne les confondez pas avec une paire quark-antiquark. L’antiquark du up est u, et non down, et il en va de même pour tous les quarks.

Quelques faits sur les quarks et la matière :

  • Lorsque l’univers s’est formé, des quantités égales de matière et d’antimatière ont été créées.
  • Lorsqu’une particule de matière et une particule d’antimatière entrent en contact l’une avec l’autre, elles s’annihilent en énergie pure.

Impressionnant, non ? Mais réfléchissez-y un instant. Regardez autour de vous l’écran de votre ordinateur, le bureau sur lequel reposent vos bras, la chaise et tout ce qui se trouve dans la pièce. Diriez-vous que tout cela est de la matière ou de l’antimatière ? Oui ! De la matière, bien sûr. Voyez-vous de l’antimatière autour de vous ? Peu probable, à moins que vous ne travailliez dans la zone cible d’un générateur de positrons dans un grand laboratoire de physique des particules.

Donc, si la matière et l’antimatière ont été créées en quantités égales, et si la matière et l’antimatière s’annihilent lorsqu’elles entrent en contact l’une avec l’autre… pourquoi tout ce que vous avez vu dans l’univers est-il constitué principalement de matière ? Où est passée l’antimatière ?

La réponse est : nous ne le savons pas. Cette question est au cœur même du mystère que les spécialistes des particules ont tenté de résoudre ! (En d’autres termes, c’est ce qui empêche un scientifique des particules de dormir la nuit !) Vous avez peut-être eu la réflexion suivante : « Mais je croyais que les scientifiques savaient tout » Bien sûr que non, s’ils savaient tout, ils n’auraient pas besoin d’aller travailler le matin. C’est une nouvelle passionnante pour vous, car cela signifie que vous avez un avenir professionnel dans la physique des particules si vous le désirez, puisqu’il y a tellement de questions sans réponse sur l’univers.

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