Particule subatomique
Une particule subatomique est une particule plus petite qu'un atome. Cela signifie qu'elle est très, très petite. Comme les atomes et les molécules, une particule subatomique est bien trop petite pour être vue à l'œil nu. Elle est également très intéressante pour les scientifiques qui tentent de mieux comprendre les atomes. Les particules subatomiques couramment étudiées sont les principales qui forment les atomes : les protons, les neutrons et les électrons. L'étude des particules subatomiques est appelée physique des particules.
Ces particules sont souvent maintenues ensemble dans un atome par l'une des quatre forces fondamentales (gravité, force électromagnétique, force forte ou force faible). En dehors de l'atome, les particules se déplacent souvent très, très rapidement - à une vitesse proche de celle de la lumière, qui est très, très rapide (environ 300 000 kilomètres par seconde).
Les particules subatomiques sont divisées en deux groupes, les Baryons et les Leptons.
Les baryons sont constitués de quarks, tandis que les leptons sont considérés comme faisant partie des plus petites particules, appelées particules élémentaires. Les baryons ont un nombre de baryons donné. Dans les réactions, le nombre de Baryon doit être conservé, ce qui signifie que le début et la fin d'une réaction doivent avoir le même nombre de Baryons. Les particules baryoniques sont constituées d'une combinaison de 3 des six quarks, qui sont parmi les plus petites particules. Les six types de quarks sont le haut, le bas (qui composent les protons et les neutrons), l'étrange, le charme, le haut et le bas.
Les leptons sont généralement beaucoup plus petits que les baryons. Cette catégorie comprend les électrons, les muons, les taus et les neutrinos. Les leptons ne sont pas constitués de quarks et ne sont pas divisibles.
Pour chacun de ces types, il y a également une antiparticule. Les antiparticules ont la même masse que leurs homologues normales, sauf qu'elles ont une charge électrique opposée. L'antimatière et la matière ne peuvent pas exister l'une près de l'autre. Chaque fois que la matière et l'antimatière entrent en collision, elles se détruisent mutuellement avec une énorme libération d'énergie équivalente à E=mc2, où m est la masse combinée des particules, c est la vitesse de la lumière, et E est l'énergie produite. Ces collisions ont souvent lieu dans de grands accélérateurs de particules, où l'énergie peut être convertie dans l'autre sens, en matière par la même équation. Cela peut produire de nombreuses particules étranges, souvent lourdes (grande masse), qui n'existent que pendant une courte période.
La plupart des particules découvertes sont créées en accélérant des particules et en les faisant entrer en collision avec d'autres, créant ainsi d'énormes averses de nouvelles particules subatomiques qui se désintègrent extrêmement rapidement. Cependant, comme les particules se déplacent à une vitesse proche de celle de la lumière, les lois de la relativité spéciale deviennent importantes et une dilatation temporelle se produit. Cela signifie que le temps passe plus lentement pour la particule, et qu'elle peut se déplacer (et être mesurée) sur une plus grande distance que ce que la science non relativiste pourrait prédire.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'une particule subatomique ?
R : Une particule subatomique est une particule plus petite qu'un atome, qui ne peut être vue à l'œil nu.
Q : Quelles sont les particules subatomiques les plus étudiées ?
R : Les particules subatomiques les plus étudiées sont les protons, les neutrons et les électrons.
Q : Quelles sont les forces qui maintiennent les atomes ensemble ?
R : Les atomes sont maintenus ensemble par l'une des quatre forces fondamentales : la gravité, la force électromagnétique, la force forte ou la force faible.
Q : À quelle vitesse les particules subatomiques se déplacent-elles ?
R : Les particules subatomiques se déplacent souvent très rapidement, à une vitesse proche de celle de la lumière (environ 300 000 kilomètres par seconde).
Q : Les baryons et les leptons sont-ils des types de particules différents ?
R : Oui, les baryons sont constitués de quarks, tandis que les leptons sont considérés comme faisant partie des plus petites particules appelées particules élémentaires.
Q : Les antiparticules ont-elles des charges électriques opposées à celles de leurs homologues normaux ?
R : Oui, les antiparticules ont la même masse que leurs homologues normaux, mais leur charge électrique est opposée.
Q : Que se passe-t-il lorsque la matière et l'antimatière entrent en collision ? R : Lorsque la matière et l'antimatière entrent en collision, elles se détruisent mutuellement en libérant une énorme quantité d'énergie équivalente à E=mc2 où m est la masse combinée des particules, c la vitesse de la lumière et E l'énergie produite.
