Hadron - Définition et Explications

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Un hadron est un composé de particules subatomiques régi par l'interaction forte. Dans le Modèle Standard de la Physique des particules, ces particules sont composées de quarks et/ou d'anti-quarks ainsi que de gluons.

Les particules constituant un hadron (Un hadron est un composé de particules subatomiques régi par l'interaction forte. Dans le Modèle...) sont appelées de manière générique partons. Les quarks (ou antiquarks) présents dans le hadron tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) le long de son existence sont appelés quarks de valence, à l'opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à...) des particules (paires quark-antiquark et gluons) qui apparaissent et disparaissent en permanence dans le hadron, du fait de la mécanique quantique (La mécanique quantique est la branche de la physique qui a pour but d'étudier et de...), qui sont appelées particules virtuelles. Les gluons sont les vecteurs de l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) forte, qui maintient les quarks ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...).

Hadrons communs

Les hadrons communs sont classés selon leurs constituants en différentes sous-familles :

  • Mésons : hadrons bosoniques (voir boson), formés par des configurations de paires quark/antiquark.
  • Baryons : hadrons fermioniques (voir fermion), formés de trois quarks.

Hadrons exotiques

D'autres formes de hadrons ont été imaginées par les théoriciens mais, pour la plupart, elles n'ont pas encore été observées. Il s'agit des hadrons exotiques.

  • Les baryons exotiques sont théoriquement formés d'un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) impair de quarks et d'antiquarks. Les plus connus sont les pentaquarks qui sont formés de quatre quarks et d'un antiquark. Certaines données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) expérimentales récentes laissent croire que le pentaquark (Un pentaquark est une particule subatomique composée par un groupe de cinq quarks, alors que les...) serait apparu durant différentes expériences. Ces observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) sont toutefois controversées.
  • Les mésons exotiques sont théoriquement formés d'un nombre pair de quarks et d'antiquarks. Parmi eux, les tetraquarks, qui sont formés de deux quarks et de deux antiquarks. Pour le moment, ils n'ont pas été observés.
  • Les mésons hybrides sont théoriquement formés d'une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts...) quark-antiquark et d'un gluon (Le gluon est le boson responsable de l'interaction forte. Les gluons confinent les quarks ensemble,...) réel (c'est-à-dire qui existe en permanence et non pas fugitivement lors de l'interaction entre deux quarks). Les mésons hybrides n'ont pas été observés pour l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas...).
  • Les boules de glu (en anglais, glueballs) sont théoriquement uniquement composées de gluons et ne comportent pas de quarks de valence. Ces états sont très difficiles à distinguer des mésons ordinaires mais pourraient expliquer certains comportements étranges lors d'interactions entre hadrons et leptons (voir théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) de Regge).

Résonances hadroniques

Comme les hadrons sont des particules composites, ils peuvent aussi apparaître sous des états excités que l'on appelle résonances hadroniques. Un grand nombre de ces états excités ont été observés pour chacun des types de hadrons. Ces états s'estompent rapidement (en quelques 10−24 s), par l'interaction forte.

Particules
Particules élémentaires :
Fermions : quark · lepton (En physique des particules, un lepton est une particule élémentaire de spin 1/2 qui n'est...)
Leptons : électron · muon · tauon · neutrino (Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des...)
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...)
Particules composites :
Hadrons : baryon · méson (Un méson est, en physique des particules, une particule composite (c’est-à-dire...)
Baryons : proton · neutron · hypéron (Les hypérons sont des particules qui ressemblent aux nucléons lourds. Les hypérons sont tous des...)
Mésons : pion · kaon (Un kaon est une particule (notée K) de la famille des mésons caractérisée par...)
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