QUARKLa physique des particules ressemble au jeu des poupées russes.

« 1 QUARK La physique des particules ressemble au jeu des poupées russes.

On a ouvert les molécules et on y a trouvé les atomes.

À l'intérieur des atomes, on a trouvé les électrons et les noyaux.

Dans les noyaux, deux autres poupées russes, le proton et le neutron qui, à leur tour, contiennent les quarks.

Les physiciens estiment que, avec la découverte des quarks, le jeu est enfin terminé.

On a découvert la poupée la plus petite, celle qui n'en contient aucune autre, tout au moins au stade actuel de nos connaissances.

Autrement dit, les quarks sont des particules élémentaires, indivisibles.

L'électron aussi a le privilège d'être l'un des constituants ultimes de la matière.

Et, avec lui, deux particules qui lui ressemblent beaucoup : le muon et la particule .

Il y a enfin les neutrinos, particules très légères et dépourvues de charge électrique.

Il en existe de trois types : l'un associé à l'électron, le deuxième associé au muon, le troisième à la particule . Les électrons, les muons, les particules  et les trois types de neutrinos, globalement indiqués sous le nom de leptons, sont insensibles aux interactions fortes, l'une des quatre forces fondamentales de la nature.

En cela, ils diffèrent profondément des six types de quarks existants.

En effet, ce sont précisément les interactions fortes qui lient entre eux les quarks donnant lieu aux protons, aux neutrons et à des centaines d'autres particules. Les six quarks et les six leptons sont les constituants de la matière de tout l'Univers. En réalité, selon les observations astrophysiques, le cosmos est peuplé, outre les photons, surtout de neutrinos électroniques, d'électrons, de protons et de neutrons. Mais ces deux dernières particules sont obtenues en ne combinant que deux types de quarks.

Si l'on considère par conséquent seulement la matière la plus répandue, on arrive à la conclusion surprenante que tout ce que nous touchons et que nous voyons autour de nous est le résultat de l'agrégation complexe de quatre particules élémentaires. La liste des particules élémentaires ne s'épuise pas toutefois avec les constituants de la matière.

Elle inclut aussi les particules messagères qui transportent dans l'espace les quatre forces fondamentales de la nature : gravitationnelle, électromagnétique, faible et forte.

Quand deux objets interagissent sous l'effet de ces forces, ils s'échangent des particules messagères.

La Terre et la Lune, par exemple, liées par l'attraction gravitationnelle, échangeraient des gravitons.

Un aimant et un morceau de fer s'échangent des photons, les particules messagères de la force électromagnétique.

Au cours des processus régulés par les interactions faibles, les objets impliqués communiquent par l'intermédiaire de trois particules appelées bosons intermédiaires.

Enfin, les trois quarks qui forment un proton sont « collés » l'un à l'autre grâce à l'échange continu de gluons, les particules messagères de l'interaction forte.. »