Quel type de particule est un quark ? Découvrez de quoi sont faits les quarks. Quelle particule est plus petite qu’un quark ? Les quarks existent-ils ou de quoi sont constituées les particules élémentaires ?

La théorie des quarks a été développée pour décrire les interactions des particules. Il est important de noter qu’un quark ne peut pas être trouvé dans la nature à l’état libre, puisqu’un quark, à proprement parler, n’est pas une particule en soi. Il s’agit d’une manière de configurer une onde électromagnétique dans une particule, et une particule comprend généralement plusieurs de ces ondes. La charge d'un quark est égale à un tiers de la charge d'un électron et son échelle est de 0,5*10^-19 (10 à la puissance moins dix-neuvième), soit environ 20 000 fois plus petite que la taille d'un proton. Les hadrons (qui incluent le proton) sont également constitués de quarks.

Il existe actuellement six types de quarks, généralement appelés « arômes ». En plus de cela, le quark possède également une autre caractéristique importante pour distinguer le type, à savoir la couleur. Il s’agit évidemment d’une division abstraite ; un vrai quark, bien entendu, n’a ni couleur ni saveur. Mais cette théorie est très pratique pour calibrer les quarks. Chaque type de quark correspond à un antiquark, c'est-à-dire une « particule » dont les nombres quantiques sont opposés. Les nombres quantiques sont utilisés pour décrire les propriétés d'un quark.

L’histoire de la façon dont les quarks ont obtenu leur nom est assez drôle. Gell-Mann, le scientifique qui a été le premier à suggérer que les hadrons étaient constitués de particules spéciales, a emprunté ce mot au roman Finnegans Wake de James Joyce, qui comprend : « Trois quarks pour M. Mark !

La théorie des quarks peut généralement être considérée comme l’une des plus poétiques. Voici les caractéristiques de couleur et de saveur, ainsi que les types de quarks eux-mêmes : vrais, charmés, ... Chaque type de quark est caractérisé par une charge et une masse.

Le rôle des quarks en physique

À partir des quarks, des interactions fortes, faibles et électromagnétiques se produisent. De fortes interactions peuvent modifier la couleur du quark, mais pas sa saveur. De faibles interactions modifient l’arôme, mais pas la couleur.

En cas d'interaction forte, un quark individuel ne peut pas s'éloigner des autres quarks à une distance notable, c'est pourquoi il est impossible de les observer sous forme libre. Ce phénomène s'appelle le confinement. Mais les hadrons – des combinaisons « incolores » de quarks – peuvent déjà s’éloigner les uns des autres.

Les quarks sont-ils réels ?

Puisqu’il est impossible de voir des quarks individuels en raison du confinement, les non-spécialistes demandent souvent : « Les quarks sont-ils vraiment réels si nous ne pouvons pas les observer ? N’est-ce pas une abstraction mathématique ?

Il y a plusieurs raisons à la réalité de la théorie des quarks :

Tous les hadrons, malgré leur grand nombre, possèdent un très petit nombre de degrés de liberté. Initialement, la théorie des quarks décrivait précisément ces paramètres libres.
- Le modèle des quarks est apparu avant que de nombreuses particules hadroniques soient connues, mais elles s'y intègrent toutes parfaitement.
- Le modèle des quarks a certaines conséquences, qui ont ensuite été confirmées expérimentalement. Par exemple, dans les collisionneurs de hadrons, il est devenu possible de « faire tomber » les quarks des protons lors de collisions à haute énergie, et les résultats de ces processus ont été observés sous forme de jets. Si le proton était une particule indivisible, aucun jet ne pourrait exister.

Bien entendu, malgré la confirmation expérimentale, le modèle des quarks laisse encore de nombreuses questions aux physiciens.

Le minéral le plus répandu dans la croûte terrestre est le quartz. Il appartient aux minéraux formant des roches. Le quartz peut être trouvé dans la nature aussi bien sous forme pure que sous forme de silicates.

Formation de quartz

Le nom du minéral vient du mot allemand « quartz ». Traduit en russe, cela signifie « solide ». L'homme a découvert ce minéral pour la première fois dans les Alpes. Ensuite, tout le monde l'a pris pour de la glace. Mais bientôt on lui donna le nom de « cristal de roche ».

Les cristaux de quartz se forment à la suite de changements géologiques. Le minéral est incolore, mais dans certains cas il peut présenter des inclusions blanches. Cela se produit en raison de défauts internes. Grâce à des réactions chimiques, du quartz vert et bleu peut être obtenu.

La voie la plus courante de formation de quartz dans la nature est la formation de magma acide. Le quartz ainsi formé peut être trouvé dans les roches volcaniques, sédimentaires ou calcaires.

Propriétés du quartz

Le quartz a un éclat vitreux avec une teinte grasse. La dureté du minéral est de sept sur l'échelle de Mohs. Si vous cassez un morceau de quartz, vous remarquerez une fracture inégale.

Les alcalis aideront à dissoudre ce minéral. Son point de fusion est d'environ +1713 degrés Celsius. Le quartz a la capacité de former du verre.

La propriété la plus importante du quartz est l’effet piézoélectrique. Son essence est simple et réside dans le fait que le quartz est un excellent conducteur d'ultrasons. Une plaque de quartz plate et polie avec des électrodes attachées forme un résonateur. Il est largement utilisé comme filtre à haute sélectivité.

Applications du quartz

Actuellement, le quartz est l’un des minéraux les plus précieux. Il est utilisé dans la production de nombreux instruments optiques, ainsi que dans la création d'équipements de communication tels que des radios et des téléphones.

Le quartz est largement utilisé dans la création de bijoux. De par sa propriété principale, il est également utilisé pour des besoins militaires (résonateur à quartz). De plus, le quartz est actuellement utilisé comme source d’ultrasons dans la recherche industrielle et médicale et même dans les appareils ménagers.

Variétés de quartz

Il existe de nombreuses variétés de quartz. Cela est dû à son caractère unique. Cela se manifeste par le fait que pendant la croissance, le cristal peut capturer d'autres minéraux ou résidus de limon.

Les pierres les plus rares et les plus étonnantes sont les « Cheveux de Vénus » et le quartz « fantôme ». Le cristal de roche de couleur laiteuse ou fumée avec des inclusions de loups dorés est le plus précieux. La légende raconte que la déesse de l’amour a laissé tomber sa mèche de cheveux dans une rivière de montagne et qu’elle y est restée pour toujours, se transformant en « cheveux de Vénus ».

Le quartz fantôme est formé par le dépôt de minuscules particules de chlorite sur un cristal de quartz en croissance. Une telle pierre est une trouvaille rare et particulièrement précieuse pour les scientifiques et les collectionneurs.

Le Rauchtopaz est un type de quartz. Il est communément appelé quartz fumé pour sa couleur gris clair ou marron clair.

La variété de quartz la plus chère est l’améthyste. Elle est classée comme pierre précieuse et a une couleur violette, rose violet ou rouge lilas.

r, g, b Nombre de baryon 1/3 Rotation ½ ħ

Actuellement, 6 « variétés » différentes (plus souvent appelées « saveurs ») de quarks sont connues, dont les propriétés sont indiquées dans le tableau. De plus, pour la description de jauge de l’interaction forte, il est postulé que les quarks possèdent également une caractéristique interne supplémentaire appelée « couleur ». Chaque quark correspond à un antiquark – une antiparticule avec des nombres quantiques opposés.

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Propriétés des quarks

Symbole	Nom		Charge	Poids
	russe.	Anglais
Première génération
d	inférieur	vers le bas	− 1 / 3	4,8 ± 0,5 ± 0,3 MeV/²
toi	supérieur	en haut	+ 2 / 3	2,3 ± 0,7 ± 0,5 MeV/s²
Deuxième génération
s	étrange	étrange	− 1 / 3	95 ± 5 MeV/s²
c	charmé	charme (charmé)	+ 2 / 3	1 275 ± 25 MeV/s²
Troisième génération
b	charmant	beauté (bas)	− 1 / 3	4180 ± 30 MeV/s²
t	vrai	vérité (haut)	+ 2 / 3	173 340 ± 270 ± 710 MeV/s²

Pour des raisons encore inconnues, les quarks sont naturellement regroupés en trois générations (elles sont présentées dans le tableau). A chaque génération, un quark a une charge $+\backslash frac(2)(3)$, et l'autre $-\backslash frac(1)(3)$. La division en générations s'applique également aux leptons.

À hautes énergies, des processus d'annihilation faible de quarks et d'antiquarks en un boson W ou Z virtuel ou réel de l'interaction faible peuvent être observés dans les collisions hadroniques.

La charge fractionnaire des quarks se manifeste dans le processus de naissance de jets de hadrons lors de l'annihilation e+e- à haute énergie.

Les quarks sont générés par les gluons uniquement par une paire quark-antiquark.

La réalité des quarks

En raison de la propriété inhabituelle de l'interaction forte - le confinement - la question est souvent posée par les non-spécialistes : comment pouvons-nous être sûrs que les quarks existent si personne ne les verra jamais sous forme libre ? Peut-être qu'ils ne sont qu'une abstraction mathématique, et que le proton n'en est pas du tout constitué ?

Les raisons pour lesquelles les quarks sont considérés comme des objets réels sont les suivantes :

• Premièrement, dans les années 1960, il est devenu clair que tous les nombreux hadrons obéissent à une classification plus ou moins simple : ils se combinent en multiplets Et supermultiples. En d’autres termes, pour décrire tous ces multiplets, un très petit nombre de paramètres libres est requis. C'est, tous les hadrons ont un petit nombre de degrés de liberté: tous les baryons de même spin ont trois degrés de liberté, et tous les mésons en ont deux. L'hypothèse initiale des quarks était précisément cette observation, et le mot « quark » était essentiellement une forme abrégée de l'expression « degré de liberté subadronique ».
• De plus, en prenant en compte le spin, il s'est avéré que chacun de ces degrés de liberté peut se voir attribuer un spin ½ et, en outre, chaque paire de quarks peut se voir attribuer un moment orbital - comme s'il s'agissait de particules capables de tourner les unes par rapport aux autres. . De cette hypothèse est née une explication harmonieuse de toute la variété des spins des hadrons, ainsi que de leurs moments magnétiques.
• De plus, avec la découverte de nouvelles particules, il est devenu clair qu'aucune modification de la théorie n'était nécessaire : chaque nouveau hadron s'intègre avec succès dans la structure des quarks sans aucun réarrangement (à l'exception de l'ajout de nouveaux quarks).
• Comment vérifier que la charge des quarks est bien fractionnaire ? Le modèle des quarks prédisait que l'annihilation d'un électron et d'un positron de haute énergie ne produirait pas de hadrons eux-mêmes, mais d'abord des paires quark-antiquark, qui se transformeraient ensuite en hadrons. Le résultat du calcul du déroulement d'un tel processus dépendait directement de la charge des quarks produits. L'expérience a complètement confirmé ces prédictions.
• Avec l’avènement de l’ère des accélérateurs à haute énergie, il est devenu possible d’étudier distribution de l'élanà l’intérieur, par exemple, d’un proton. Il s'est avéré que l'impulsion dans le proton n'est pas répartie uniformément sur celui-ci, mais est concentrée en partie dans des degrés de liberté individuels. Ces degrés de liberté sont appelés partons(de l'anglais partie- Partie). De plus, il s’est avéré que les partons, en première approximation, ont un spin ½ et les mêmes charges que les quarks. Avec l'augmentation de l'énergie, il s'est avéré que le nombre de partons augmente, mais ce résultat était attendu dans le modèle des quarks à ultra-hautes énergies.
• Avec l'augmentation des énergies des accélérateurs, il est également devenu possible d'essayer de faire sortir un seul quark d'un hadron lors d'une collision à haute énergie. La théorie des quarks a donné des prédictions claires sur ce à quoi devraient ressembler les résultats de telles collisions - sous la forme de jets. De tels jets ont effectivement été observés lors de l’expérience. remarquerez que si le proton n'était constitué de rien, alors il n'y aurait certainement pas de jets.
• Dans les collisions de hadrons à haute énergie, la probabilité que les hadrons se dispersent selon un certain angle sans destruction diminue à mesure que l'angle augmente. Des expériences ont confirmé que, par exemple, pour un proton, la vitesse est exactement la même que celle attendue pour un objet composé de trois quarks.
• Dans les collisions de protons à haute énergie, l'annihilation d'un quark d'un proton avec un antiquark d'un autre proton avec formation d'une paire muon-antimuon (processus Drell-Yan) est observée expérimentalement.
• Le modèle des quarks, du point de vue de l'interaction des quarks entre eux à l'aide de gluons, explique bien la division de masse entre les membres du décuplet $\backslash Delta^(-)\; -\; \backslash Sigma^(-)\; -\; \backslash Xi^(-)\; -\; \backslash Omega^(-)$ .
• Le modèle des quarks explique bien la division des masses entre $\backslash Xi^(-)\; -\; \backslash Xi^(0)$ .
• Le modèle des quarks prédit pour le rapport des moments magnétiques du proton et du neutron la valeur $\backslash frac(\backslash mu\_(P))(\backslash mu\_(N))=-\backslash frac(3)(2),$ ce qui est en bon accord avec la valeur expérimentale de −1,47. Pour le rapport des moments magnétiques d'un hypéron et d'un proton, la théorie des quarks prédit la valeur $\backslash frac(\backslash mu\_(\backslash Lambda))(\backslash mu\_(P))=-\backslash frac(1)(3)$, ce qui est également en bon accord avec la valeur expérimentale de −0,29 ± 0,05.

De manière générale, on peut dire que l'hypothèse des quarks et tout ce qui en découle (en particulier la QCD) est l'hypothèse la plus conservatrice concernant la structure des hadrons, ce qui peut expliquer les données expérimentales disponibles. Les tentatives visant à se passer des quarks se heurtent à des difficultés pour décrire toutes ces nombreuses expériences qui ont été très naturellement décrites dans le modèle des quarks.

Questions ouvertes

Il reste encore des questions sans réponse concernant les quarks :

Cependant, l'histoire des hadrons et des quarks, ainsi que la symétrie entre quarks et leptons, conduisent à soupçonner que les quarks eux-mêmes pourraient être constitués de quelque chose de plus simple. Le nom de travail des particules hypothétiques des quarks est préons. Du point de vue de ces expériences, jusqu'à présent, il n'y a eu aucun soupçon d'une structure non ponctuelle des quarks. Cependant, les tentatives pour construire de telles théories sont faites indépendamment des expériences. Il n'y a pas encore eu de succès sérieux dans cette direction.

Une autre approche consiste à construire une théorie grande unifiée. L’avantage d’une telle théorie résiderait non seulement dans l’unification des interactions fortes et électrofaibles, mais également dans une description unifiée des leptons et des quarks. Malgré des efforts actifs, il n’a pas encore été possible de construire une telle théorie.

Modèles alternatifs

Nom

Le mot « quark » a été emprunté par Gell-Mann au roman Finnegans Wake de J. Joyce, où dans l'un des épisodes les mouettes crient : « Trois quarks pour Muster Mark ! (généralement traduit par « Trois quarks pour la marque Master/Muster ! »). Le mot «quark» lui-même dans cette phrase est censé être une onomatopée désignant le cri des oiseaux marins. Il existe une autre version (avancée par R. Jacobson) selon laquelle Joyce aurait appris ce mot de l'allemand lors de son séjour à Vienne. En allemand, le mot Quark a deux significations : 1) fromage cottage, 2) absurdité. Ce mot est venu en allemand des langues slaves occidentales (tchèque tvaroh, polonais. twarog- "fromage blanc") . Selon l'histoire du physicien irlandais Loughlin O'Rafferty, Joyce, alors qu'elle se trouvait en Allemagne lors d'une exposition agricole, a entendu un slogan publicitaire "Drei Mark für Musterquark"(« trois points pour un fromage cottage exemplaire »), qu'il a paraphrasé plus tard pour le roman.

J. Zweig les a appelés as, mais ce nom n'a pas fait son chemin et a été oublié - peut-être parce qu'il y a quatre as et qu'il y avait trois quarks dans le modèle original.

voir également

• Quarkonium - un méson constitué d'un quark et d'un antiquark du même type
• Les préons sont des particules hypothétiques qui pourraient constituer des quarks et des leptons.
• Étoile à quarks - une hypothétique étoile à neutrons avec des densités extrêmes et un état dégénéré de la matière

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Remarques

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Littérature

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Liens

• sur le site Web de Particle Data Group

Fondamental particules Quarks Composite particules Connexions fondamental et/ou particules composites Régulier Inhabituel Autre classements particules

Extrait caractérisant Quark

Le lendemain, après avoir dit au revoir à un seul chef d'accusation, sans attendre le départ des dames, le prince Andrei rentra chez lui.
Nous étions déjà au début du mois de juin lorsque le prince Andrei, rentrant chez lui, se rendit de nouveau dans ce bosquet de bouleaux dans lequel ce vieux chêne noueux l'avait frappé si étrangement et de façon mémorable. Les cloches sonnaient encore plus sourdement dans la forêt qu'il y a un mois et demi ; tout était plein, ombragé et dense ; et les jeunes épicéas, disséminés dans la forêt, ne troublaient pas la beauté générale et, imitant le caractère général, étaient d'un vert tendre avec de jeunes pousses duveteuses.
Il faisait chaud toute la journée, un orage se rassemblait quelque part, mais seul un petit nuage éclaboussait la poussière de la route et les feuilles succulentes. Le côté gauche de la forêt était sombre, dans l’ombre ; celui de droite, mouillé et brillant, brillait au soleil, se balançant légèrement au gré du vent. Tout était en fleurs ; les rossignols bavardaient et roulaient, tantôt proches, tantôt lointains.
"Oui, ici, dans cette forêt, il y avait ce chêne avec lequel nous étions d'accord", pensa le prince Andrei. "Où est-il", pensa encore le prince Andrei en regardant le côté gauche de la route et sans le savoir, sans le reconnaître, il admira le chêne qu'il cherchait. Le vieux chêne, complètement transformé, étalé comme une tente de verdure luxuriante et sombre, se balançait légèrement, se balançant légèrement sous les rayons du soleil du soir. Pas de doigts noueux, pas de plaies, pas de vieille méfiance ni de chagrin – rien n'était visible. De jeunes feuilles juteuses traversaient sans nœuds l'écorce dure et centenaire, il était donc impossible de croire que ce vieil homme les avait produites. "Oui, c'est le même chêne", pensa le prince Andrei, et soudain un sentiment déraisonnable et printanier de joie et de renouveau l'envahit. Tous les meilleurs moments de sa vie lui revinrent soudain en même temps. Et Austerlitz avec le ciel haut, et le visage mort et réprobateur de sa femme, et Pierre sur le ferry, et la fille excitée par la beauté de la nuit, et cette nuit, et la lune - et tout cela lui vint soudain à l'esprit .
«Non, la vie n'est pas finie à 31 ans, a décidé soudainement et définitivement le prince Andrei. Non seulement je sais tout ce qui est en moi, mais il faut que tout le monde le sache : aussi bien Pierre que cette fille qui voulait voler dans le ciel, il faut que tout le monde me connaisse, pour que ma vie ne continue pas pour moi seul Pour qu’ils ne vivent pas si indépendamment de ma vie, pour que cela affecte tout le monde et pour qu’ils vivent tous avec moi !

De retour de voyage, le prince Andrei a décidé de se rendre à Saint-Pétersbourg à l'automne et a avancé diverses raisons pour cette décision. Toute une série d'arguments raisonnables et logiques pour lesquels il avait besoin d'aller à Saint-Pétersbourg et même de servir étaient à son service à chaque minute. Même maintenant, il ne comprenait pas comment il avait pu douter de la nécessité de participer activement à la vie, tout comme il y a un mois, il ne comprenait pas comment l'idée de quitter le village avait pu lui venir. Il lui semblait clair que toutes ses expériences de vie auraient été vaines et n'auraient eu aucun sens s'il ne les avait pas appliquées à l'action et pris à nouveau une part active dans la vie. Il ne comprenait même pas comment, sur la base des mêmes arguments raisonnables, il était auparavant évident qu'il se serait humilié si maintenant, après ses leçons de vie, il croyait à nouveau à la possibilité d'être utile et à la possibilité de le bonheur et l'amour. Maintenant, mon esprit suggérait quelque chose de complètement différent. Après ce voyage, le prince Andrei commença à s'ennuyer au village, ses activités précédentes ne l'intéressaient pas, et souvent, assis seul dans son bureau, il se levait, se dirigeait vers le miroir et se regardait longuement. Puis il se détourna et regarda le portrait de la défunte Lisa, qui, avec ses boucles coiffées à la grecque [en grec], le regardait tendrement et gaiement depuis le cadre doré. Elle ne disait plus les mêmes paroles terribles à son mari, elle le regardait simplement et gaiement avec curiosité. Et le prince Andrei, joignant les mains en arrière, marcha longuement dans la pièce, tantôt fronçant les sourcils, tantôt souriant, reconsidérant ces pensées déraisonnables, inexprimables en mots, secrètes comme un crime associées à Pierre, à la renommée, à la fille à la fenêtre , avec le chêne, avec la beauté féminine et l'amour qui ont changé toute sa vie. Et dans ces moments-là, quand quelqu'un venait vers lui, il était particulièrement sec, strictement décisif et surtout désagréablement logique.
"Mon cher, [Mon cher,]", disait la princesse Marya en entrant à un tel moment, "Nikolushka ne peut pas se promener aujourd'hui : il fait très froid".
"S'il faisait chaud", répondit particulièrement sèchement le prince Andrei à sa sœur dans de tels moments, "alors il irait juste en chemise, mais comme il fait froid, nous devons lui mettre des vêtements chauds, qui ont été inventés à cet effet." C’est ce qui résulte du fait qu’il fait froid, et ce n’est pas comme rester à la maison quand l’enfant a besoin d’air », a-t-il déclaré avec une logique particulière, comme s’il punissait quelqu’un pour tout ce travail intérieur secret et illogique qui se produisait en lui. La princesse Marya a réfléchi dans ces cas à la façon dont ce travail mental dessèche les hommes.

Le prince Andreï arriva à Saint-Pétersbourg en août 1809. C'était l'époque de l'apogée de la gloire du jeune Speransky et de l'énergie des révolutions qu'il menait. En ce même mois d'août, le souverain, alors qu'il était en calèche, tomba, se blessa à la jambe et resta trois semaines à Peterhof, voyant quotidiennement et exclusivement Speransky. A cette époque, non seulement deux décrets si célèbres et alarmants étaient en préparation sur la suppression des rangs des tribunaux et sur les examens pour les grades d'assesseurs collégiaux et de conseillers d'État, mais aussi toute une constitution d'État, censée modifier le système judiciaire existant, l'ordre administratif et financier du gouvernement de la Russie, du conseil d'État au conseil d'administration du volost. Désormais, ces rêves vagues et libéraux avec lesquels l'empereur Alexandre monta sur le trône se réalisaient et s'incarnaient, et qu'il cherchait à réaliser avec l'aide de ses assistants Chartorizhsky, Novosiltsev, Kochubey et Strogonov, qu'il appelait lui-même en plaisantant comité du salut public. [comité de sécurité publique.]
Désormais, tout le monde a été remplacé par Speransky du côté civil et Arakcheev du côté militaire. Le prince Andrei, peu après son arrivée, en tant que chambellan, vint à la cour et partit. Le tsar, l'ayant rencontré deux fois, ne l'honora pas d'un seul mot. Il a toujours semblé au prince Andrei qu'il était antipathique envers le souverain, que le souverain était désagréable dans son visage et dans tout son être. Dans le regard sec et lointain avec lequel le souverain le regardait, le prince Andrei trouva encore plus qu'avant la confirmation de cette hypothèse. Les courtisans ont expliqué au prince Andrey le manque d'attention du souverain à son égard par le fait que Sa Majesté n'était pas satisfaite du fait que Bolkonsky n'avait pas servi depuis 1805.
"Je sais moi-même à quel point nous n'avons aucun contrôle sur nos goûts et nos aversions", pensa le prince Andrei, et il n'est donc pas nécessaire de penser à présenter personnellement ma note sur les règlements militaires au souverain, mais l'affaire parlera d'elle-même. » Il remit sa note au vieux maréchal, ami de son père. Le maréchal, lui ayant fixé une heure, le reçut gentiment et promit de se présenter au souverain. Quelques jours plus tard, on annonça au prince Andrey qu'il devait comparaître devant le ministre de la Guerre, le comte Arakcheev.
A neuf heures du matin, le jour fixé, le prince Andrei apparut dans la salle de réception du comte Arakcheev.
Le prince Andrei ne connaissait pas personnellement Arakcheev et ne l'avait jamais vu, mais tout ce qu'il savait de lui lui inspirait peu de respect pour cet homme.
« C'est le ministre de la Guerre, le confident de l'Empereur ; personne ne devrait se soucier de ses propriétés personnelles ; il a été chargé d'examiner ma note, c'est pourquoi lui seul peut l'essayer », pensa le prince Andrei, attendant parmi de nombreuses personnes importantes et sans importance dans la salle de réception du comte Arakcheev.
Le prince Andrei, au cours de son service principalement d'adjudant, a vu beaucoup de personnes importantes adoptées et les différents caractères de ces adoptés lui étaient très clairs. Le comte Arakcheev avait un caractère très particulier dans sa salle de réception. Un sentiment de honte et d’humilité était inscrit sur les visages sans importance qui faisaient la queue pour une audience dans la salle de réception du comte Arakcheev ; sur les visages les plus officiels s’exprimait un sentiment commun de maladresse, caché sous le couvert de l’arrogance et du ridicule de soi-même, de sa position et du visage attendu. Certains allaient et venaient pensivement, d'autres riaient à voix basse, et le prince Andrei entendait le sobriquet [surnom moqueur] des forces d'Andreich et les mots : « oncle demandera », faisant référence au comte Arakcheev. Un général (une personne importante), apparemment offensé d'avoir dû attendre si longtemps, était assis en croisant les jambes et en se souriant avec mépris.
Mais dès que la porte s'est ouverte, tous les visages n'ont instantanément exprimé qu'une seule chose : la peur. Le prince Andrei a demandé à l'officier de service de faire un rapport sur lui-même une autre fois, mais ils l'ont regardé avec ridicule et ont dit que son tour viendrait en temps voulu. Après que plusieurs personnes eurent été amenées et sorties par l'adjudant du cabinet du ministre, un officier entra par la terrible porte, frappant le prince Andreï par son air humilié et effrayé. L'audience des officiers dura longtemps. Soudain, des carillons d'une voix désagréable se firent entendre derrière la porte, et un officier pâle, aux lèvres tremblantes, sortit de là, lui attrapa la tête et traversa la zone de réception.
Suite à cela, le prince Andrei fut conduit à la porte et le préposé dit à voix basse : « à droite, à la fenêtre ».
Le prince Andrei entra dans un bureau modeste et soigné et vit au bureau un homme de quarante ans avec une taille longue, une tête longue et courte et des rides épaisses, avec des sourcils froncés sur des yeux bruns et verts ternes et un nez rouge tombant. . Arakcheev tourna la tête vers lui, sans le regarder.
-Que demandez-vous? – a demandé Arakcheev.
"Je ne veux pas... s'il vous plaît, Votre Excellence", dit doucement le prince Andrei. Les yeux d'Arakcheev se tournèrent vers lui.
"Asseyez-vous", dit Arakcheev, "Prince Bolkonsky?"
"Je ne demande rien, mais l'Empereur a daigné transmettre la note que j'ai soumise à Votre Excellence..."
"S'il vous plaît, voyez, ma chère, j'ai lu votre note", interrompit Arakcheev, ne prononçant que les premiers mots affectueusement, encore une fois sans le regarder en face et tombant de plus en plus dans un ton grincheux et méprisant. – Proposez-vous de nouvelles lois militaires ? Il existe de nombreuses lois et personne ne peut faire respecter les anciennes. De nos jours, toutes les lois sont écrites ; il est plus facile d’écrire que de faire.
« Je suis venu par la volonté de l'Empereur demander à Votre Excellence quelle suite vous comptez donner à la note soumise ? - dit poliment le prince Andrey.
«J'ai ajouté une résolution à votre note et je l'ai transmise au comité.» "Je n'approuve pas", a déclaré Arakcheev en se levant et en prenant un papier sur le bureau. - Ici! – il l'a remis au prince Andrey.
Sur le papier qui le traversait, au crayon, sans majuscules, sans orthographe, sans ponctuation, était écrit : « sans fondement composé comme une imitation copiée du règlement militaire français et de l'article militaire sans qu'il soit nécessaire de reculer ».
– À quelle commission la note a-t-elle été envoyée ? - a demandé le prince Andrei.
- Au comité des règlements militaires, et j'ai soumis une proposition pour inscrire votre honneur en tant que membre. Juste pas de salaire.
Le prince Andrei sourit.
- Je ne veux pas.
"Sans salaire en tant que membre", a répété Arakcheev. - J'ai l'honneur. Hé, appelle-moi ! Qui d'autre? - a-t-il crié en s'inclinant devant le prince Andrei.

En attendant la notification de son inscription comme membre du comité, le prince Andreï a renoué avec d'anciennes connaissances, notamment avec les personnes qu'il savait être en force et qui pourraient lui être nécessaires. Il éprouvait alors à Saint-Pétersbourg un sentiment semblable à celui qu'il avait éprouvé à la veille de la bataille, lorsqu'il était tourmenté par une curiosité inquiète et irrésistiblement attiré vers les sphères supérieures, là où se préparait l'avenir, sur lequel le sort de des millions en dépendaient. Il ressentait l'amertume des vieillards, la curiosité des non-initiés, la retenue des initiés, la hâte et l'inquiétude de chacun, le nombre incalculable de comités, de commissions dont il réapprenait chaque jour l'existence. , que maintenant, en 1809, se préparait ici à Saint-Pétersbourg, une sorte d'immense bataille civile, dont le commandant en chef était une personne inconnue de lui, mystérieuse et qui lui semblait un génie - Speransky. Et la question de transformation la plus vaguement connue, et Speransky, le personnage principal, commença à l'intéresser si passionnément que la question des règlements militaires commença très vite à passer dans son esprit au second plan.
Le prince Andrei se trouvait dans l'une des positions les plus favorables pour être bien accueilli dans tous les cercles les plus divers et les plus élevés de la société pétersbourgeoise d'alors. Le parti des réformateurs l'accueillit et l'attira cordialement, d'abord parce qu'il avait une réputation d'intelligence et de grande lecture, et ensuite parce qu'en libérant les paysans, il s'était déjà fait une réputation de libéral. Le parti des vieillards insatisfaits, tout comme le fils de leur père, se tourna vers lui pour lui demander de la sympathie et condamner les réformes. La société des femmes, le monde, l'a accueilli cordialement, car il était un marié, riche et noble, et un visage presque nouveau avec l'aura d'une histoire romantique sur sa mort imaginaire et la mort tragique de sa femme. De plus, la voix générale à son sujet de la part de tous ceux qui l'ont connu auparavant était qu'il avait beaucoup changé pour le mieux au cours de ces cinq années, qu'il s'était adouci et mûri, qu'il n'y avait plus de prétention, de fierté et de moquerie en lui, et qu'il y avait ce calme qui s'est acquis au fil des années. Ils ont commencé à parler de lui, ils s'intéressaient à lui et tout le monde voulait le voir.
Le lendemain, après avoir rendu visite au comte Arakcheev, le prince Andrei rendit visite dans la soirée au comte Kochubey. Il raconta au comte sa rencontre avec Sila Andreich (Kochubey appela ainsi Arakcheev avec la même vague moquerie que le prince Andrei remarqua dans la salle de réception du ministre de la Guerre).
- Mon cher, [Mon cher,] même dans cette affaire, vous ne contournerez pas Mikhaïl Mikhaïlovitch. C"est le grand faiseur. [Tout est fait par lui.] Je lui dirai. Il a promis de venir le soir...
– Que se soucie Speransky des réglementations militaires ? - a demandé le prince Andrei.
Kochubey sourit et secoua la tête, comme surpris par la naïveté de Bolkonsky.
"L'autre jour, lui et moi avons parlé de vous", a poursuivi Kochubey, "de vos cultivateurs libres...
- Oui, c'est toi, prince, qui as laissé partir tes hommes ? - dit le vieil homme de Catherine en se tournant avec mépris vers Bolkonsky.
"Le petit domaine n'a rapporté aucun revenu", répondit Bolkonsky, pour ne pas irriter en vain le vieil homme, essayant d'adoucir son acte devant lui.
« Vous craignez d'être en retard, » dit le vieil homme en regardant Kochubey.
« Il y a une chose que je ne comprends pas, poursuivit le vieil homme : qui labourera la terre si vous leur donnez la liberté ? Il est facile de rédiger des lois, mais difficile de gouverner. C'est comme maintenant, je vous le demande, comte, qui sera le chef des services lorsque tout le monde devra passer des examens ?
"Ceux qui réussiront les examens, je pense", répondit Kochubey en croisant les jambes et en regardant autour de lui.
"Voici Pryanichnikov, qui travaille pour moi, un homme gentil, un homme en or, et il a 60 ans, ira-t-il vraiment aux examens ?...
"Oui, c'est difficile, car l'éducation est très peu répandue, mais..." Le comte Kochubey n'a pas fini, il s'est levé et, prenant le prince Andrei par la main, il s'est dirigé vers l'entrée, un grand homme chauve et blond d'une quarantaine d'années. , avec un grand front ouvert et une extraordinaire et étrange blancheur de son visage oblong. L'homme qui entra portait un frac bleu, une croix sur le cou et une étoile sur le côté gauche de la poitrine. C'était Speranski. Le prince Andrei l'a immédiatement reconnu et quelque chose a tremblé dans son âme, comme cela arrive aux moments importants de la vie. Que ce soit du respect, de l'envie, des attentes, il ne le savait pas. La silhouette entière de Speransky avait un type spécial grâce auquel on pouvait désormais le reconnaître. Chez personne de la société dans laquelle vivait le prince Andrei, il n'a vu ce calme et cette confiance en soi de mouvements maladroits et stupides, chez personne il n'a vu un regard aussi ferme et en même temps doux d'yeux mi-clos et quelque peu humides. , n'a-t-il pas vu une telle fermeté d'un sourire insignifiant, une voix si fine, égale et calme, et, surtout, une blancheur si délicate du visage et surtout des mains, un peu larges, mais inhabituellement charnues, tendres et blanches. Le prince Andrei n'avait vu une telle blancheur et une telle tendresse du visage que chez les soldats qui avaient passé longtemps à l'hôpital. Il s'agissait de Speransky, secrétaire d'État, rapporteur du souverain et son compagnon à Erfurt, où il a vu et parlé plus d'une fois avec Napoléon.

Dans lequel il existe des informations selon lesquelles toutes les particules élémentaires qui composent tout élément chimique sont constituées d'un nombre différent de particules fantômes indivisibles de Po, je me suis demandé pourquoi le rapport ne parle pas de quarks, car on pense traditionnellement qu'il s'agit d'éléments structurels. de particules élémentaires.

La théorie des quarks est depuis longtemps généralement acceptée par les scientifiques qui étudient le micromonde des particules élémentaires. Et même si au tout début l’introduction du concept de « quark » était une hypothèse purement théorique, dont l’existence n’était censée être confirmée que expérimentalement, ce concept est aujourd’hui exploité comme une vérité inexorable. Le monde scientifique s'est mis d'accord pour appeler les quarks des particules fondamentales et, en plusieurs décennies, ce concept est devenu le thème central de la recherche théorique et expérimentale dans le domaine de la physique des hautes énergies. « Quark » était inscrit au programme de toutes les universités de sciences naturelles du monde. D'énormes fonds sont alloués à la recherche dans ce domaine - combien coûte exactement la construction du Grand collisionneur de hadrons ? Les nouvelles générations de scientifiques qui étudient la théorie des quarks la perçoivent telle qu'elle est présentée dans les manuels scolaires, sans pratiquement aucun intérêt pour l'histoire de cette question. Mais essayons d'examiner de manière impartiale et honnête la racine de la « question des quarks ».

Dès la seconde moitié du XXe siècle, grâce au développement des capacités techniques des accélérateurs de particules élémentaires - cyclotrons linéaires et circulaires, puis synchrotrons, les scientifiques ont pu découvrir de nombreuses nouvelles particules. Cependant, ils ne savaient pas quoi faire de ces découvertes. Ensuite, l'idée a été avancée, sur la base de considérations théoriques, d'essayer de regrouper les particules à la recherche d'un certain ordre (similaire au système périodique des éléments chimiques - le tableau périodique). Scientifiques convenu nommer des particules lourdes et de masse moyenne hadrons, et divisez-les ensuite en baryons Et mésons. Tous les hadrons ont participé à la forte interaction. Les particules moins lourdes sont appelées leptons, ils ont participé à des interactions électromagnétiques et faibles. Depuis, les physiciens tentent d’expliquer la nature de toutes ces particules, en essayant de trouver un modèle commun à tout ce qui décrit leur comportement.

En 1964, les physiciens américains Murray Gell-Mann (prix Nobel de physique 1969) et George Zweig proposent indépendamment une nouvelle approche. Une hypothèse purement hypothétique a été avancée selon laquelle tous les hadrons seraient constitués de trois particules plus petites et de leurs antiparticules correspondantes. Et Gell-Man a nommé ces nouvelles particules quarks. Il est intéressant de noter qu’il a emprunté le nom lui-même au roman de James Joyce « Finnegan’s Wake », dans lequel le héros entendait souvent des mots sur les mystérieux trois quarks dans ses rêves. Soit Gell-Man était trop ému à propos de ce roman, soit il aimait simplement le chiffre trois, mais dans ses travaux scientifiques, il propose d'introduire les trois premiers quarks, appelés quark top, dans la physique des particules élémentaires. (Et - de l'anglais vers le haut), vers le bas (d- vers le bas) et étrange (s- étrange), ayant une charge électrique fractionnaire de + 2/3, - 1/3 et - 1/3, respectivement, et pour les antiquarks, supposons que leurs charges sont de signe opposé.

Selon ce modèle, les protons et les neutrons, qui, selon les scientifiques, constituent tous les noyaux des éléments chimiques, sont composés de trois quarks : uud et udd, respectivement (ces trois quarks omniprésents encore). Pourquoi exactement sur trois et dans cet ordre n’a pas été expliqué. C’est juste quelque chose que des scientifiques faisant autorité ont inventé et c’est tout. Les tentatives visant à embellir une théorie ne nous rapprochent pas de la Vérité, mais déforment seulement le miroir déjà déformé dans lequel se reflète un morceau de celle-ci. En compliquant le simple, on s'éloigne de la Vérité. Et c'est si simple !

C’est ainsi que se construit la physique officielle de « haute précision » généralement acceptée. Et bien que l’introduction des quarks ait été initialement proposée comme hypothèse de travail, cette abstraction s’est rapidement imposée dans la physique théorique. D'une part, cela permettait d'un point de vue mathématique de résoudre le problème de l'ordre d'une vaste série de particules ouvertes, d'autre part, cela ne restait qu'une théorie sur papier. Comme cela se fait habituellement dans notre société de consommation, de nombreux efforts et ressources humaines ont été consacrés à la vérification expérimentale de l'hypothèse de l'existence des quarks. L'argent des contribuables est dépensé, les gens ont besoin d'être informés de quelque chose, de montrer des rapports, de parler de leurs « grandes » découvertes pour recevoir une autre subvention. "Eh bien, si c'est nécessaire, alors nous le ferons", disent-ils dans de tels cas. Et puis c'est arrivé.

Une équipe de chercheurs du département de Stanford du Massachusetts Institute of Technology (États-Unis) a utilisé un accélérateur linéaire pour étudier le noyau, envoyant des électrons sur l'hydrogène et le deutérium (un isotope lourd de l'hydrogène dont le noyau contient un proton et un neutron). . Dans ce cas, l’angle et l’énergie de diffusion des électrons après la collision ont été mesurés. Dans le cas de faibles énergies électroniques, les protons diffusés avec les neutrons se comportaient comme des particules « homogènes », déviant légèrement les électrons. Mais dans le cas des faisceaux d’électrons à haute énergie, les électrons individuels ont perdu une partie importante de leur énergie initiale en se diffusant sous de grands angles. Les physiciens américains Richard Feynman (prix Nobel de physique 1965 et accessoirement l'un des créateurs de la bombe atomique en 1943-1945 à Los Alamos) et James Bjorken ont interprété les données de diffusion électronique comme une preuve de la structure composite des protons et des neutrons, à savoir : sous la forme de quarks prédits précédemment.

Veuillez prêter attention à ce point clé. Les expérimentateurs dans les accélérateurs, faisant entrer en collision des faisceaux de particules (pas de particules uniques, mais des faisceaux !!!), collectant des statistiques (!!!) ont vu que le proton et le neutron sont constitués de quelque chose. Mais de quoi ? Ils n’ont pas vu de quarks, et même au nombre de trois, c’est impossible, ils ont juste vu la répartition des énergies et les angles de diffusion du faisceau de particules. Et comme la seule théorie de la structure des particules élémentaires à cette époque, bien que très fantastique, était la théorie des quarks, cette expérience a été considérée comme le premier test réussi de l'existence des quarks.

Plus tard, bien sûr, d’autres expériences et de nouvelles justifications théoriques ont suivi, mais leur essence est la même. Tout écolier, ayant lu l'histoire de ces découvertes, comprendra à quel point tout est tiré par les cheveux dans ce domaine de la physique, à quel point tout est tout simplement malhonnête.

C'est ainsi que sont menées des recherches expérimentales dans le domaine scientifique au beau nom : la physique des hautes énergies. Soyons honnêtes avec nous-mêmes, il n'existe aujourd'hui aucune justification scientifique claire de l'existence des quarks. Ces particules n’existent tout simplement pas dans la nature. Un spécialiste comprend-il ce qui se passe réellement lorsque deux faisceaux de particules chargées entrent en collision dans des accélérateurs ? Le fait que le modèle standard, censé être le plus précis et le plus correct, ait été construit sur cette théorie des quarks ne veut rien dire. Les experts sont bien conscients de toutes les failles de cette dernière théorie. Mais pour une raison quelconque, il est d'usage de garder le silence à ce sujet. Mais pourquoi? « Et la plus grande critique du Modèle Standard concerne la gravité et l’origine de la masse. Le modèle standard ne prend pas en compte la gravité et exige que la masse, la charge et certaines autres propriétés des particules soient mesurées expérimentalement pour être ensuite incluses dans des équations. »

Malgré cela, d'énormes sommes d'argent sont allouées à ce domaine de recherche, il suffit d'y penser, pour confirmer le modèle standard, et non pour rechercher la vérité. Le Grand collisionneur de hadrons (CERN, Suisse) et des centaines d'autres accélérateurs à travers le monde ont été construits, des prix et des subventions sont attribués, une énorme équipe de spécialistes techniques est maintenue, mais l'essence de tout cela est une banale tromperie, Hollywood et rien de plus. Demandez à n'importe qui quel avantage réel cette recherche apporte à la société - personne ne vous répondra, car il s'agit d'une branche scientifique sans issue. Depuis 2012, on parle de la découverte du boson de Higgs à l'accélérateur du CERN. L’histoire de ces études est tout un roman policier, basé sur la même tromperie de la communauté mondiale. Il est intéressant de noter que ce boson aurait été découvert précisément après qu'il ait été question d'arrêter le financement de ce projet coûteux. Et pour montrer à la société l'importance de ces études, pour justifier leurs activités, afin de recevoir de nouvelles tranches pour la construction de complexes encore plus puissants, les employés du CERN travaillant sur ces études ont dû faire un pacte avec leur conscience, un vœu pieux.

Le rapport « PRIMODIUM ALLATRA PHYSICS » contient les informations intéressantes suivantes à ce sujet : « Les scientifiques ont découvert une particule supposément similaire au boson de Higgs (le boson a été prédit par le physicien anglais Peter Higgs (1929), selon la théorie, il doit ont une masse finie et pas de spin). En fait, ce que les scientifiques ont découvert n’est pas le boson de Higgs tant recherché. Mais ces gens, sans même s’en rendre compte, ont fait une découverte vraiment importante et ont découvert bien plus encore. Ils ont découvert expérimentalement un phénomène décrit en détail dans le livre AllatRa. (note : livre AllatRa, page 36, dernier paragraphe). .

Comment fonctionne réellement le microcosme de la matière ? Le rapport « PRIMODIUM ALLATRA PHYSICS » contient des informations fiables sur la véritable structure des particules élémentaires, des connaissances connues des civilisations anciennes et pour lesquelles il existe des preuves irréfutables sous forme d'artefacts. Les particules élémentaires sont constituées de nombres différents particules de Poe fantômes. « Une particule fantôme de Po est un caillot constitué de septons, autour duquel se trouve son propre petit champ septonique raréfié. La particule fantôme Po possède un potentiel interne (elle est son porteur), qui se renouvelle au cours du processus d'ézoosmose. Selon le potentiel interne, la particule fantôme Po a sa propre proportionnalité. La plus petite particule fantôme Po est l'unique puissance fantôme particule Po - Allat (remarque : pour plus de détails, voir plus loin dans le rapport). Une particule fantôme Po est une structure ordonnée en mouvement spirale constant. Il ne peut exister que dans un état lié avec d’autres particules fantômes de Po, qui, dans un conglomérat, forment les principales manifestations de la matière. En raison de ses fonctions uniques, c'est une sorte de fantôme (fantôme) pour le monde matériel. Considérant que toute matière est constituée de particules fantômes de Po, cela lui confère la caractéristique d'une structure illusoire et une forme de dépendance au processus d'ézoosmose (remplissage du potentiel interne).

Les particules Phantom Poe sont une formation intangible. Cependant, en concaténation (connexion en série) les uns avec les autres, construits selon le programme d'information dans une certaine quantité et dans un certain ordre, à une certaine distance les uns des autres, ils constituent la base de la structure de toute matière, déterminent sa diversité et ses propriétés, grâce à leur potentiel interne (énergie et information). Une particule fantôme Po est la composition fondamentale des particules élémentaires (photon, électron, neutrino, etc.), ainsi que des particules qui transportent des interactions. C'est la première manifestation de la matière dans ce monde. »

Après avoir lu ce rapport, après avoir mené une si petite étude sur l'histoire du développement de la théorie des quarks et de la physique des hautes énergies en général, il est devenu clair à quel point une personne sait peu de choses si elle limite ses connaissances uniquement au cadre d'une conception matérialiste. vision du monde. Quelques hypothèses folles, théorie des probabilités, statistiques conditionnelles, accords et manque de connaissances fiables. Mais les gens passent parfois leur vie à faire ces recherches. Je suis sûr que parmi les scientifiques et dans ce domaine de la physique, il y a beaucoup de gens qui sont vraiment venus à la science non pas pour la gloire, le pouvoir et l'argent, mais pour un seul objectif : la connaissance de la Vérité. Lorsque les connaissances sur la « PHYSIQUE DU PRIMODIUM ALLATRA » leur seront accessibles, ils rétabliront eux-mêmes l'ordre et feront des découvertes scientifiques véritablement historiques qui apporteront de réels avantages à la société. Avec la publication de ce rapport unique, une nouvelle page de la science mondiale s’ouvre aujourd’hui. La question n’est pas de savoir si les gens eux-mêmes sont prêts à utiliser cette connaissance de manière créative. Il est dans le pouvoir de chacun de faire tout son possible pour que nous puissions tous surmonter le format de pensée consumériste qui nous est imposé et comprendre la nécessité de jeter les bases de la construction d'une société spirituellement créative du futur dans l'ère à venir de la mondialisation. cataclysmes sur la planète Terre.

Valéry Vershigora

Mots clés: quarks, théorie des quarks, particules élémentaires, boson de Higgs, PHYSIQUE PRIMORDIALE ALLATRA, Grand collisionneur de hadrons, science du futur, particule fantôme Po, champ de septons, allat, connaissance de la vérité.

Littérature:

Kokkedee Y., Théorie des quarks, M., Maison d'édition "Mir", 340 pp., 1969, http://nuclphys.sinp.msu.ru/books/b/Kokkedee.htm ;

Arthur W. Wiggins, Charles M. Wynn, Les cinq plus grands problèmes scientifiques non résolus, John Wiley & Sons, Inc., 2003 // Wiggins A., Wynn C. « Cinq problèmes scientifiques non résolus » en trans. en russe;

Observation d'un excès d'événements dans la recherche du boson de Higgs du modèle standard avec le détecteur ATLAS au LHC, 09 juillet 2012, CERN LHC, ATLAS, http://cds.cern.ch/record/1460439 ;

Observation d'un nouveau boson de masse proche de 125 GeV, 9 juillet 2012, CERN LHC, CMS, http://cds.cern.ch/record/1460438?ln=en ;

Rapport « PRIMODIUM ALLATRA PHYSICS » par un groupe international de scientifiques du Mouvement Social International « ALLATRA », éd. Anastasia Novykh, 2015 ;

En raison de la terminologie étendue, la plupart des livres et articles populaires sur la physique des particules ne vont pas plus loin que le fait même de l'existence des quarks. Il est difficile de discuter de quoi que ce soit si le grand public ne comprend pas parfaitement les termes de base. Vladislav Lyalin, étudiant au MIPT et employé du Laboratoire des interactions fondamentales, a assumé la fonction de guide de ce qu'on appelle le modèle standard - la théorie physique dominante qui explique toutes les particules connues de la science et leur interaction les unes avec les autres, c'est-à-dire la structure de l'Univers au niveau le plus profond.

Structure de la matière

Donc tout est constitué de molécules, et les molécules sont constituées d’atomes. Un atome est constitué d'un noyau et de nuages ​​d'électrons autour de lui, qui effectuent des mouvements beaucoup plus complexes qu'une simple rotation. Le noyau est environ 10 000 fois plus petit que la taille d'un atome, bien que cela représente presque toute sa masse et qu'il soit constitué de protons et de neutrons. En règle générale, c'est là que se terminent la plupart des cours de physique à l'école, mais ce n'est pas la fin de la physique. Dans les années 50 du siècle dernier, les scientifiques connaissaient l'existence de cinq particules qu'ils appelaient élémentaires. Il s’agissait du proton, du neutron, de l’électron, du photon et du neutrino électronique. En quelques décennies (avec l’avènement des premiers collisionneurs), plusieurs dizaines de particules pouvaient être considérées comme élémentaires, et ce nombre n’a fait qu’augmenter. Le terme « particule élémentaire » a dû être révisé - et en même temps, il a fallu inventer une nouvelle théorie et approfondir encore plus la structure de la matière. Au fil du temps, une théorie a été créée, appelée Modèle Standard, décrivant toutes les interactions connues (sauf la gravité).

Depuis l’Antiquité, la matière et les forces (interactions) ont été séparées en physique. Cette idée est également présente dans le modèle standard. Toutes les particules élémentaires qu'il contient sont divisées en « éléments constitutifs de la matière » - les fermions et les porteurs d'interaction - les bosons. Ces classes de particules sont très différentes les unes des autres, l’une des différences les plus frappantes étant l’absence du principe d’exclusion de Pauli dans les bosons. En gros, en un point de l'espace, il ne peut y avoir qu'un fermion, mais un nombre quelconque de bosons.

Bosons

Il n'y a que six bosons élémentaires dans le modèle standard. Un photon n'a pas de charge électrique ; il transmet une interaction électromagnétique – la même qui lie les atomes en molécules. Le gluon transmet l’interaction forte et possède son propre type de charge (ceci sera discuté plus tard). C’est la forte interaction qui est responsable des forces nucléaires qui maintiennent les protons et les neutrons ensemble dans les noyaux. W+, W- et Z0 signifient que les bosons sont respectivement chargés positivement, négativement et neutre (non chargés). Ils sont responsables de ce qu’on appelle l’interaction faible, qui peut transformer une particule en une autre. L'exemple le plus simple d'interaction faible est la désintégration d'un neutron : l'un des quarks qui composent le neutron émet un boson W et se transforme en un autre quark, et le boson W se désintègre en un électron et un neutrino.

Il reste le dernier boson : le boson de Higgs. Théoriquement, cela a été prédit dans les années 60 du siècle dernier, mais son existence n'a été prouvée expérimentalement qu'en 2013. Il est responsable de la masse d’inertie des particules élémentaires – précisément la masse responsable des effets d’inertie et non d’attraction. Il n’existe aucune théorie quantique qui relierait à la fois l’inertie et la gravité.

Fermions

Il existe bien plus de fermions élémentaires que de bosons élémentaires. Ils sont divisés en deux classes : les leptons et les quarks. Ils diffèrent en ce sens que les quarks participent à l’interaction forte, contrairement aux leptons.

Leptons

Les leptons se répartissent en trois générations, chaque génération possède deux leptons – un chargé et un neutre. Première génération : électrons et neutrinos électroniques, deuxième - muons et neutrinos muoniques, troisième - lepton tau et neutrinos tau. Les leptons sont très similaires les uns aux autres ; les muons et les leptons tau (ainsi que les électrons) peuvent former des atomes en remplaçant les électrons dans les orbitales. Leur principale différence réside dans la masse : un muon est 207 fois plus lourd qu'un électron, et un lepton tau est 17 fois plus lourd qu'un muon. L'histoire devrait être similaire avec les neutrinos, mais leurs masses sont si petites qu'ils n'ont pas encore été mesurés. Ces masses sont définitivement non nulles ; la preuve en a été le prix Nobel en 2015. Le muon et le lepton tau sont instables : le muon a une durée de vie d'environ 0,2 milliseconde (ce qui est en fait assez long), le lepton tau se désintègre environ 17 fois plus vite. La particularité des neutrinos est qu’ils ne participent qu’à des interactions faibles, ce qui les rend très difficiles à détecter. Ils peuvent également changer de type arbitrairement : par exemple, un neutrino électronique peut soudainement se transformer en neutrino muonique, ou vice versa. Contrairement aux bosons, les leptons possèdent des antiparticules. Il n’y a donc pas 6 leptons au total, mais 12.

Quarks

En anglais, le mot drôle peut signifier « amusant » et « étrange ». Les quarks sont juste drôles. Ils s'appellent drôlement : haut, bas, étranges, enchantés, charmants et vrais. Et ils se comportent de manière très étrange. Il existe trois générations de quarks, chacune avec deux quarks, et de la même manière, ils ont tous des antiparticules. Les quarks participent à la fois aux interactions électromagnétiques et faibles, ainsi qu'aux interactions fortes. En passant, les fermions qui participent à l’interaction forte sont appelés hadrons ; Ainsi, les hadrons sont des particules constituées de quarks. Par conséquent, le Grand collisionneur de hadrons est en fait appelé hadronique : des protons ou des noyaux atomiques (hadrons) y entrent en collision, mais pas des électrons. Les quarks aiment se former en particules de trois ou deux quarks, mais n'apparaissent jamais un par un. C'est leur étrangeté. Les particules constituées de trois quarks sont appelées baryons, et les particules constituées de deux quarks sont appelées mésons.

Pourquoi font-ils cela? Cela est dû aux particularités de l'interaction forte qui retient les quarks dans les hadrons. L'interaction forte est très intéressante : au lieu d'une charge, comme dans l'électromagnétique, la forte en a trois. Et il s'avère que seules les particules neutres existent, et une particule ne peut être neutre que si elle contient soit trois charges différentes de même signe, soit deux charges identiques de signes différents. En raison de cette caractéristique (et pour plus de commodité), les charges ont commencé à être appelées rouge, vert et bleu, et les charges négatives correspondantes - antirouge, antivert et antibleu. Il s'avère que si l'on prend du rouge, du vert et du bleu, on obtient du blanc, c'est-à-dire neutre ; si on prend du rouge et de l'anti-rouge, on obtient aussi du blanc. C’est facile à retenir, mais il convient de souligner que cela n’a rien à voir avec les couleurs auxquelles nous sommes habitués dans la vie. C'est juste une analogie belle et pratique pour le mixage. Dans le modèle standard, chaque quark peut être de trois couleurs, et un antiquark peut être de trois « anti-couleurs ». Il s’avère qu’aucun des quarks ne peut être directement enregistré, car seules les particules incolores peuvent exister librement et les quarks sont « colorés ». Cette caractéristique de leur comportement est appelée confinement, ce qui se traduit littéralement de l'anglais par « emprisonnement ».

Confinement

D'accord, disons que les quarks ne peuvent pas exister librement. Mais que se passerait-il si vous preniez simplement un méson, composé de deux quarks, et le divisiez en deux ? N'aurons-nous pas deux quarks ? (En fait non.) Imaginez que le méson soit très fortement étiré. Contrairement à l’interaction électromagnétique, l’interaction forte est d’autant plus forte que les particules en interaction sont éloignées les unes des autres. C'est comme un ressort : plus vous l'étirez, plus il se comprime et plus il aura d'énergie. Pour rapprocher les quarks plus étroitement, la force forte crée de nouveaux gluons. Et plus nous les étirons, plus de gluons sont créés. Mais à un moment donné, l’énergie de ces gluons créés devient si grande qu’il devient plus rentable de créer une nouvelle paire quark-antiquark que de continuer à produire des gluons. De nombreux gluons disparaissent et des quarks et des antiquarks apparaissent à leur place. Au moment de l'apparition d'un couple quark-antiquark, deux mésons sont créés à partir de quatre quarks, chacun étant incolore.

Il peut sembler que la théorie est fermée sur elle-même et que les quarks n'existent pas réellement, et que le confinement est en fait une béquille qui n'a été inventée que pour arrêter la recherche des quarks ; qu'il s'agit simplement d'un modèle pratique qui n'a aucune base physique. Cette idée circule depuis longtemps dans les milieux scientifiques. Cependant, des études théoriques et expérimentales récentes montrent que, dans certaines conditions, les quarks peuvent quitter les hadrons. De plus, cet état de la matière existait presque immédiatement après le Big Bang, et ce n'est qu'après un fort refroidissement que les quarks se sont liés en hadrons. Cet état de la matière est actuellement étudié au Grand collisionneur de hadrons dans le cadre de l'expérience ALICE. Pour l'obtenir, il faut une température de deux mille milliards de degrés. Cet état de la matière est appelé plasma quark-gluon.

Pour comprendre qu’il existe un plasma quark-gluon, il convient de faire une analogie. Imaginez de l’eau en apesanteur. Il est dans un état d'agrégat liquide, et en raison des forces de tension superficielle, il a la forme d'une boule - on peut dire qu'il est emprisonné dans cette boule. Commençons par faire monter la température. Lorsqu'elle atteint 100 degrés, l'eau commencera à bouillir, à s'évaporer activement et, avec le temps, elle se transformera complètement en vapeur, qui n'aura plus de tension superficielle. Le phénomène de transformation de l’eau en vapeur est appelé transition de phase. Si vous continuez à chauffer la vapeur, à environ 1 400 degrés, les molécules d'eau se diviseront en hydrogène et oxygène - se dissocieront - et l'eau deviendra un mélange de plasmas d'oxygène et d'hydrogène. C'est une autre transition de phase. Prenons maintenant un gaz - non pas celui des molécules d'eau, mais celui des hadrons - et commençons à le chauffer. Il devra être chauffé assez fortement, car une transition de phase nécessite une température d'environ deux mille milliards de degrés. À cette température, les hadrons semblent se « dissocier » en quarks et gluons libres. Ainsi, le hadron subira une transition de phase vers l’état de plasma quark-gluon. Ce phénomène est appelé déconfinement, c'est-à-dire le processus de libération des quarks des hadrons.

À la recherche d'une théorie du tout

Le modèle standard a attendu environ 50 ans pour la dernière confirmation expérimentale, mais maintenant le boson de Higgs a été découvert – et ensuite ? Est-il possible de penser que les grandes découvertes sont terminées ? Bien sûr que non. Le modèle standard ne prétendait pas initialement être la théorie de tout (après tout, il n’inclut pas de description de la gravité). D’ailleurs, en décembre dernier, ATLAS et CMS ont collaboré pour publier des articles sur la possible découverte d’une nouvelle particule lourde qui ne rentre pas dans le Modèle Standard. Et les physiciens ne sont pas tristes, mais au contraire heureux, car le Grand collisionneur de hadrons lui-même a été construit non pas pour confirmer ce qui était déjà connu, mais pour découvrir de nouvelles choses. Et la « nouvelle physique » ne signifie pas non plus que le modèle standard sera barré et anathème. Nous sommes des scientifiques, et si quelque chose fonctionne avec certitude (et le modèle standard l’a prouvé), alors cela doit être un cas particulier de toute nouvelle théorie, sinon la nouvelle théorie contredirait les anciennes expériences. Par exemple : la mécanique newtonienne est un excellent modèle pour décrire le mouvement à des vitesses faibles (beaucoup inférieures à la vitesse de la lumière) - malgré le fait que nous connaissons maintenant la théorie restreinte de la relativité. De même, lorsque de nouveaux modèles (ou modifications du Standard) apparaîtront, des conditions existeront dans lesquelles ce que nous savons actuellement sera vrai.

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Particule de quark avec un spin 1/2 et une charge électrique fractionnaire, qui est un élément constitutif des hadrons. Ce nom a été emprunté par M. Gell-Man dans un des romans de J. Joyce. En allemand, « fromage blanc » signifie « fromage blanc », mais dans le roman, ce mot signifie quelque chose d'ambigu et de mystérieux ; le héros fait un rêve dans lequel des mouettes crient : « Trois quarks pour Maître Mark ». Le terme est entré dans l’usage scientifique peut-être parce qu’il correspondait au rôle ambigu et mystérieux des quarks en physique.

Tous les hadrons connus sont constitués soit d'une paire quark-antiquark (mésons), soit de trois quarks (baryons). Les quarks (et antiquarks) sont retenus à l'intérieur des hadrons par le champ de gluons. En plus du spin, les quarks ont deux degrés de liberté internes supplémentaires : la « saveur » et la « couleur ».

Chaque quark peut être dans l'un des trois états de « couleur », classiquement appelés « rouge », « bleu » et « jaune ». Cette terminologie est introduite par souci de commodité et n'a aucun rapport avec les propriétés optiques : les trois états de « couleur » absorbent et émettent des quanta de lumière de manière égale. Les masses de tous les états de couleur sont également strictement les mêmes.

Quant aux « saveurs », il y en a cinq connues et la présence d’une sixième est suspectée. Les propriétés des quarks avec différentes « saveurs » sont différentes, et donc ils sont désignés par des lettres différentes, par ordre de masse croissante : u, d, s, c, b, t. Le dernier quark t est si lourd qu'il n'a pas encore été observé. Les charges des quarks d, s et b sont égales à - 1/3 et les charges des quarks restants sont égales à 2/3 en unités de charge d'un proton.

Calculons le nombre total de degrés de liberté internes. Chaque quark u, d, s, c, b, t peut être peint dans l'une des trois couleurs suivantes, avoir deux états de spin ± 1/2 et deux états de charge (particule et antiparticule). Cela donne 6X3X2X2, soit 72 options.

La matière ordinaire est constituée des quarks u et d les plus légers qui font partie des nucléons des noyaux (voir Noyau atomique). Les quarks plus lourds sont créés artificiellement lors d'expériences sur des accélérateurs de particules chargées ou observés dans les rayons cosmiques.

Les mots « créé » et « observé » nécessitent des nuances. Pas un seul quark - ni léger ni lourd - n'a jamais été enregistré sous forme libre, malgré de nombreuses années de recherches. Les quarks ne peuvent être observés qu'à l'intérieur des hadrons.

Lorsque l'on tente d'extraire un quark d'un hadron, voici ce qui se produit. Le quark qui s'échappe donne naissance, sur son chemin du vide, à des paires quark-antiquark, disposées par ordre décroissant de vitesse. L'un des quarks lents remplace celui d'origine et forme, avec le reste des quarks et antiquarks générés, un jet de hadrons (voir figure).

Dans ce cas, soit des triplets de quarks se combinent en baryons, soit des paires quark-antiquark se combinent en mésons. Pourquoi d’autres combinaisons, et en particulier un seul quark, sont-elles impossibles ? Ce mystère n'a pas encore été résolu par la science (voir Hadrons, Interactions fortes).

Les quarks participent à toutes les interactions connues : gravitationnelles, faibles, électromagnétiques et fortes. On ne sait pas de quoi sont constitués les quarks eux-mêmes ; peut-être sont-ils élémentaires. Leur propre taille est en tout cas inférieure à 10-16 cm.