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Muon
Muon
Propriétés générales
Composition Élémentaire
Classification Fermion
Génération 2e
Propriétés physiques
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...) 105,6 MeV.c-2
(1,88×10-28 kg)
Charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne...) -1,60217653(14)×10-19 C
Spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et sa charge électrique. Comme la...) ½
Durée de vie (La vie est le nom donné :) 2,2 μs / ~10^(-9) s
Historique

Le muon (Le muon est, selon le modèle standard de physique des particules, le nom donné à deux particules élémentaires de charge positive et négative. Les muons ont une masse 207 fois...) est, selon le modèle standard de physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les...), le nom donné à deux particules élémentaires de charge positive et négative. Les muons ont une masse 207 fois plus grande que celle de l'électron (105,6 MeV) et possèdent un spin 1/2. Les muons, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) comme les électrons, appartiennent à la même famille de fermions, les leptons. Les muons sont notés μ- ou μ+ suivant leur charge électrique.

Sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande...), les muons sont produits par la désintégration de pions chargés. Les pions sont créés dans la haute atmosphère par des rayons cosmiques et ont un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de vie faible (quelques nanosecondes). Cependant, les muons ont une grande énergie, ainsi l'effet de dilatation (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement, généralement imperceptible. Dans le cas d'un gaz, il y a...) temporelle décrite par la relativité restreinte les rend observables à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure,...) de la Terre.

Tout comme pour le cas des électrons, il existe un neutrino (Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. C’est un fermion de spin ½.) muonique qui est associé au muon. Les neutrinos muoniques sont notés par νμ.

Les muons positifs peuvent former une particule appelée le muonium, ou μ+e. À cause de la différence de masse entre le muon et l'électron, le muonium ressemble plus à un atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement...) d'hydrogène que le positronium (Le positronium est un système quasi-stable constitué d'un positron et d'un électron formant ensemble un « atome...).

Histoire

Les muons furent découverts par Carl David Anderson et son assistant Seth Neddermeyer, au Caltech, en 1936, alors qu'ils travaillaient sur les rayons cosmiques. Ils remarquèrent des particules dont la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) s'incurvait de manière distincte de celle des électrons et des autres particules connues, lorsqu'elles étaient soumises à un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique. Ces nouvelles particules portaient une charge électrique négative mais leur trajectoire était moins incurvée que celle des électrons mais plus incurvée que celle des protons à vitesse (On distingue :) égale. On supposait que leur charge électrique négative étant égale à celle de l'électron et qu'étant donné la différence de courbure (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est une mesure quantitative du caractère « plus ou moins courbé » de cet objet. Par...) de la trajectoire, on devait en déduire qu'elles avaient une masse intermédiaire à celle de de l'électron et du proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire positive.).

C'est pour celà qu'Anderson nomma d'abord cette particule mesotron, dont le préfixe meso- venant du grec signifie "intermédiaire". Comme peu après d'autres particules de masses intermédiaires furent découvertes et que le terme générique de meson fut adopté pour nommé de telles particules. Face au besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins...) de les différencier, le mesotron fut renommé mu meson (avec la lettre grecque μ (mu) utilisée pour ressembler au son de la lettre latine m).

Cependant on découvrit bientôt que le mu meson différait de manière significative des autres mesons; par exemple ses produits de désintégration comprenaient un neutrino et un antineutrino, en lieu et place de l'un ou de l'autre, comme on l'observait pour les autres mesons. Les autres mesons étant des hadrons, qui sont des particules formées de quarks et donc sujettes à des interactions fortes. Dans le modèle de quark (Les quarks sont des fermions que la théorie du modèle standard décrit, en compagnie de la famille des leptons, comme les constituants élémentaires de la matière.), un meson est composé d'exactement deux quarks (un quark et un anti-quark), à la différence des baryons qui sont composés de trois quarks. On découvrit, cependant, que les mu mesons étaient des particules fondammentales (leptons) comme les électrons, sans structure de quark. Ainsi les mu mesons n'étant pas du tout des mesons (au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant...) nouvellement définit du terme meson), le terme mu meson fut abandonné et remplacé par la nouvelle appellation de muon.

Source

  • (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu d’une traduction de l’article de Wikipédia en anglais : «  »


Particules
Particules élémentaires :
Fermions : quark · lepton (Un lepton est une particule élémentaire qui n'est sensible qu'à l'interaction électrofaible et à la gravitation. Le terme lepton provient du mot...)
Leptons : électron · muon · tauon · neutrino
Bosons : photon · gluon · bosons W+, W- et Z0
Hypothétiques : graviton · boson de Higgs (Le boson de Higgs est une particule élémentaire dont l'existence a été proposée en 1964 par Gerry Guralnik, C.R. Hagen, et Tom Kibble; Robert Brout et François Englert (et nommé « boson...)
Particules composites :
Hadrons : baryon · méson
Baryons : proton · neutron · hypéron
Mésons : pion · kaon (Un kaon est une particule (K) de la famille des mésons, composé d'un quark et d'un anti-quark.)
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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