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Dessins et plans, Photons, Électrons, Muons, Quarks, Gluons, Pions (particules), Bosons, Higgs, Bosons de, Leptons (physique nucléaire), Neutrinos, Particules (physique nucléaire)
Familles de particules
Tableau résumant les différentes familles de particules élementaires du modèle standard de la physique des particules.
Mesons de spin 0
Les mésons sont des bosons sensibles à l'interaction forte, c’est-à-dire des hadrons possédant un spin entier. Dans le modèle standard, les mésons sont des composés d'un nombre pair de quarks et d'antiquarks. Tous les mésons actuellement connus sont composés d'une paire quark-antiquark — les quarks de valence — et d'une « mer » de paires quark-antiquark virtuelles et de gluons également virtuels. La recherche de mésons exotiques formés de plus d'une paire de quarks de valence (ou pas du tout) se poursuit ; des candidats comme le tétraquark (quatre quarks de valence) ou la boule de glue (aucun quark de valence) ont été détectés, mais leur existence n'est pas pour l'instant confirmée. Les quarks de valence d'un méson peuvent exister comme superposition d'états de saveur ; par exemple, le pion neutre π0 n'est pas formé d'une paire up-antiup ou down-antidown mais d'une superposition des deux. Les mésons pseudoscalaires (de spin 0) possèdent une énergie au repos minimale, leurs quarks possédant un spin opposé.
Mésons de spin 1
Mésons de spin 1. Les mésons sont des bosons sensibles à l'interaction forte, c’est-à-dire des hadrons possédant un spin entier. Dans le modèle standard, les mésons sont des composés d'un nombre pair de quarks et d'antiquarks. Tous les mésons actuellement connus sont composés d'une paire quark-antiquark — les quarks de valence — et d'une « mer » de paires quark-antiquark virtuelles et de gluons également virtuels. Les quarks de valence d'un méson peuvent exister comme superposition d'états de saveur ; par exemple, le pion neutre π0 n'est pas formé d'une paire up-antiup ou down-antidown mais d'une superposition des deux. Les mésons pseudoscalaires (de spin 0) possèdent une énergie au repos minimale, leurs quarks possédant un spin opposé, tandis que les mésons vecteurs (de spin 1) possèdent deux quarks ayant un spin parallèle. Tous les mésons sont instables et possèdent une durée de vie moyenne très courte.
Structure en 3 quarks du neutron
Représentation schématique de la composition en quarks d'un neutron, avec deux quarks down et un quark up. L'interaction forte est transmise par des gluons (représentés ici par un tracé sinusoïdal). La couleur des quarks fait référence aux trois types de charges de l'interaction forte : rouge, verte et bleue. Le choix de couleur effectué ici est arbitraire, la charge de couleur circulant à travers les trois quarks.
Structure en quarks du pion
Schéma de la composition d'un pion π+ en termes de quarks (un quark up et un antidown). Un pion ou méson pi est une des trois particules : π+, π0 ou π−. Ce sont les particules les plus légères de la famille des mésons. Elles jouent un rôle important dans l'explication des propriétés à basse énergie de la force nucléaire forte ; notamment, la cohésion du noyau atomique est assurée par l'échange de pions entre les nucléons (protons et neutrons).