Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions. En fait, ils sont si minuscules que les scientifiques ne sont même pas certains qu'ils aient une taille : ils pourraient être incommensurablement petits!
Les protons et les neutrons sont faits de particules élémentaires appelées les quarks. Les particules élémentaires sont les plus petits constituants de la matière. Nous en connaissons trois types : les quarks, les leptons et les particules de force.
La particule, dont l'observation est attendue depuis des dizaines d'années, viendrait corriger une faille majeure découverte dans le «modèle standard» de la physique.
La taille d'un nucléon est d'environ 10-15m, soit un millionième de millionième de millimètre ! Un quark est théoriquement une particule ponctuelle, elle ne doit donc pas avoir de taille... En tout cas, si les quarks ont une taille, elle est inférieure à 10-18m, soit au moins mille fois plus petit que le nucléon !
Dans le langage courant, un objet infiniment petit est un objet qui est plus petit que toute mesure possible, donc non pas d'une taille zéro, mais si petit qu'il ne peut être distingué de zéro par aucun moyen disponible.
Les protons et les neutrons sont eux-mêmes formés de quarks. Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions.
La plus petite particule que nous connaissons à ce jour, outre les quarks, est le neutrino. Propriétés et caractéristiques du neutrino : -sa masse est quasiment nulle, déjà que l'électron ne pèse pas lourd, le neutrino a une masse 30 mille fois inférieure à celui-ci…
En physique des particules, un quark est une particule élémentaire et un constituant de la matière observable. Les quarks s'associent entre eux pour former des hadrons, particules composites, dont les protons et les neutrons sont des exemples connus, parmi d'autres.
Elle vaut 1,66 × 10−27 kg , sensiblement la masse d'un proton (1,672 × 10−27 kg ) ou d'un neutron (1,675 × 10−27 kg ), la différence correspond à l'énergie de liaison nucléaire du carbone.
On ne peut pas « trouver » le boson de Higgs quelque part. Il doit être produit au cours d'une collision de particules puis se désintégrer en d'autres particules qui peuvent alors être identifiées dans des détecteurs. Les traces de ces particules se trouvent dans les données collectées.
Le boson de Higgs est surnommé, au grand dam des scientifiques, la “particule de Dieu”, celle qui donne à la matière sa masse. C'est une très petite particule que les chercheurs ont longtemps supposée comme existante.
L'atome représente un point limite de l'infiniment petit.
L'électron, un des composants de l'atome avec les neutrons et les protons, est une particule élémentaire qui possède une charge élémentaire de signe négatif.
En tant qu'élément, l'atome le plus petit est celui d'hélium. Ses deux électrons sont sur la même couche électronique, qui a un rayon plus petit que celle de l'hydrogène car il est maintenu par une charge double.
Mais alors, pourquoi l'électron ne tombe-t-il pas sur le noyau? Parce que l'électron est en mouvement: la force centrifuge qui en résulte compense exactement la force d'attraction électrique. Au delà de cette orbite, l'électron n'est plus lié à l'atome: il est libre.
Un atome est un minuscule morceau de matière, une sorte de « brique » qui la constitue. Lorsque plusieurs atomes sont assemblés entre eux, ils peuvent former des molécules. Les atomes sont partout dans l'environnement, ce sont eux qui constituent tout ce qui nous entoure : l'air, l'eau, la terre, les matériaux...
Les protons sont accélérés en trois étapes
Il a un diamètre d'environ 15 mètres, et les protons sont accélérés jusqu'à leur vitesse finale qui est de 79 % de celle de la vitesse de la lumière (Soit une énergie cinétique de 590 MeV).
Le champ de Higgs permet de préserver la symétrie à haute énergie et d'expliquer la brisure de la symétrie à basse énergie. Il est responsable de la masse des bosons électrofaibles, mais interagit aussi avec les fermions (quarks et leptons), qui acquièrent ainsi une « masse ».
En 1964, deux physiciens ont postulé l'existence de particules subatomiques aujourd'hui connues sous le nom de quarks. Les physiciens Murray Gell-Mann et George Zweig travaillaient chacun de leur côté à une théorie sur la symétrie des interactions fortes en physique des particules.
Par exemple, le proton et le neutron sont chacun composés de gluons (Bosons) et de trois quarks (Fermions), ce sont donc des Fermion. Le noyau He4 est composé de 2 protons et 2 neutrons (Fermions), c'est donc un Boson.
Le Big Bang, infiniment dense et chaud, a enclenché un processus de nucléosynthèse primordiale lors de l'expansion de l'univers, permettant la naissance des atomes les plus légers ( hydrogène, hélium, et en infime quantité lithium et béryllium ).
L'oganesson, l'élément le plus lourd du tableau périodique
Aujourd'hui, c'est l'oganesson, de numéro atomique 118, qui est officiellement l'élément chimique le plus lourd du tableau périodique. Synthétisé en 2002, il est très instable et se désintègre en moins d'une milliseconde.
Le proton, constituant du noyau atomique, est l'une des particules les plus communes dans l'Univers. Il pose cependant un casse-tête aux physiciens : quelle est sa taille ? Plusieurs expériences ont mesuré un rayon d'environ 0,88 femtomètre (un femtomètre est égal à 10-15 mètre).