particule.

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particule. n.f.
1. LINGUISTIQUE :
nom traditionnellement donné à certains mots ou éléments de mots qui, non autonomes,
n'apparaissent dans une phrase qu'en liaison avec un autre mot. La notion traditionnelle de
particule recouvre, de façon assez indistincte, des éléments tels que les préfixes et
suffixes, les prépositions, les conjonctions, certains adverbes négatifs. Les particules sont
nécessairement de forme brève (une ou deux syllabes) et invariable.

2. PHYSIQUE :
objet quantique caractérisé par un ensemble de nombres quantiques, élément constitutif
de la matière et/ou du rayonnement. La notion de particule est intimement liée au degré
d'avancement de la discipline qui en fait usage, chaque nouvelle théorie déclassant les
particules fondamentales de la théorie précédente, pour en faire des objets composés dont
les nouvelles particules sont les éléments fondamentaux.
À l'aube des théories quantiques (autour de 1930), on ne connaissait essentiellement
que des particules stables, l'électron, le proton, le photon et bientôt le neutron. Très vite,
les théoriciens postulèrent l'existence de nouvelles particules, nécessaires à la cohérence
des modèles : l'électrodynamique de Paul Dirac amenait à envisager l'existence des
antiparticules, l'étude de la désintégration b conduisait Enrico Fermi à postuler l'existence
du neutrino, et Yukawa Hideki annonçait l'existence d'une particule de champ, un méson.
L'observation méthodique des traces laissées dans les émulsions photographiques par les
rayons cosmiques et les progrès de la physique des accélérateurs après la Seconde Guerre
mondiale permirent rapidement de découvrir non seulement toutes les particules prévues,
mais des dizaines d'autres de moins en moins stables et de masse de plus en plus élevée.
Une nouvelle génération de théoriciens, se fondant sur des règles de symétrie, proposa
une classification de toutes ces particules à partir d'un nombre restreint de particules
élémentaires, posant ainsi les bases du modèle standard qui est encore utilisé aujourd'hui,
bien que les physiciens s'accordent sur le fait qu'une théorie plus générale d'unification
doive voir le jour.
Toutes les particules sont caractérisées par les valeurs que prennent leurs nombres
quantiques ; il est donc possible de fonder une classification empirique à partir de ces
valeurs, en regroupant sous un même nom celles qui ont certaines propriétés en commun.
Les catégories ainsi obtenues ne sont pas exclusives, et une même particule peut se
retrouver dans plusieurs catégories.
Le nombre quantique de spin est soit entier (0, 1), ce qui permet de définir les bosons,
particules qui véhiculent les interactions, aussi appelées particules de champ, soit demientier (½, 3/2), ce qui définit les fermions, particules matérielles sources des champs.
Les particules qui ne ressentent pas l'interaction forte sont les leptons, terme
étymologiquement impropre, puisqu'il désigne des particules légères, alors que l'une d'entre
elles est lourde. Tous les leptons sont des fermions.
Les particules qui ressentent l'interaction forte sont les hadrons, eux-mêmes divisés en
mésons, qui sont des bosons, et baryons, qui sont des fermions. Parmi les baryons, on
distingue les nucléons - proton et neutron - des hyperons, plus lourds et instables.
L'extrême complexité de la classification empirique et le nombre croissant de mésons
et de baryons connus ont amené les théoriciens à proposer un modèle dans lequel toutes
les particules seraient constituées d'un nombre restreint (12) de particules fondamentales
(fermions) échangeant entre elles des particules de champ (bosons), également en
nombre restreint.
Deux des particules figurant dans le tableau des bosons sont encore hypothétiques : le
neutrino du tau et le quark t. Les chiffres donnés entre parenthèses représentent les
masses exprimées en GeV, soit l'énergie égale au produit de la masse par le carré de la
vitesse de la lumière. Les six leptons existent à l'état libre, alors que les quarks n'existent
que groupés par deux pour former des mésons ou par trois pour former des baryons.
L'électron, le muon et le tau portent chacun la charge électrique e = - 1 ,6 × 10 -19C, les
quarks u, c et t la charge - 2e/3, les quarks d, s et b la charge e/3.
Chaque colonne du tableau des bosons correspond à un type de boson fondamental,
et comporte l'indication, outre de sa masse, de l'interaction dont il est le médiateur et de la
« charge » à laquelle est sensible cette interaction. Le graviton est encore totalement
hypothétique, aucune théorie quantique de la gravitation n'existant pour l'instant.