Boson de Higgs, le chaînon manquant de la physique.
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.
Les atomes, encore parfois présentés à tort comme plus petites unités de matière, sont constitués de fermions, « particules de matière », maintenus ensemble par des bosons, « particules de force ». Le noyau d'un atome est composé de protons et de neutrons.
L'atome est le constituant de base de la matière.
Dans le noyau de l'atome se trouvent les protons (chargés positivement) et les neutrons (non chargés), tandis que les électrons (chargés négativement) sont localisés autour du noyau.
L'électron est le plus léger des leptons électriquement chargés. Un autre lepton chargé est le muon, une sorte de gros électron dont la masse est environ 207 fois supérieure à celle de l'électron. Le tau est un lepton chargé dont la masse est 3 536 fois celle de l'électron.
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.
En 1808, John Dalton reprend l'idée d'atomes afin d'expliquer les lois chimiques. Dans sa théorie atomique, il fait l'hypothèse que les particules d'un corps simple sont semblables entre elles, mais différentes lorsque l'on passe d'un corps à un autre.
L'uranium est l'élément naturel le plus lourd, son noyau possédant 92 protons. L'élément le plus lourd synthétisé à ce jour possède 118 protons, c'est l'oganesson. Il fait partie des éléments « transuraniens », ce qui signifie littéralement au-delà de l'uranium.
Et cela tombe bien : le plus petit des atomes est l'hydrogène, et il se trouve qu'il existe sous forme de molécule. Il est alors appelé dihydrogène (H2), et constitue 0,00005% de l'air que vous respirez.
Pendant longtemps, les scientifiques ont pensé que l'atome était la plus petite particule qui existait dans l'Univers. On sait maintenant qu'il y a des particules encore plus petites et indivisibles (comme le neutrino) : les particules élémentaires.
L'atome représente un point limite de l'infiniment petit.
Pour le boson de Higgs, le champ est apparu en premier. Dans l'hypothèse proposée en 1964, il s'agissait d'un nouveau type de champ présent dans tout l'Univers et donnant une masse à toutes les particules élémentaires. Le boson de Higgs est une onde à l'intérieur de ce champ.
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 !
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 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 ».
Niels Bohr (1885-1962).
La toxine botulique a été rendue célèbre pour ses usages cosmétiques. Mais, elle est surtout, à ce jour, la substance la plus toxique que l'on connaisse.
Réponse : l'oganesson. Son noyau dense renferme le nombre record de 118 protons. Par contraste, l'hydrogène, l'élément le plus léger et le plus répandu dans l'Univers (présent dans vos cellules, les océans de la Terre et l'atmosphère de Jupiter) n'en contient qu'un. La découverte de l'oganesson a été annoncée en 2006.
Aristote s'appuyait sur le concept des quatre éléments de base de Thalès et affirmait que les atomos ne pouvaient exister puisque invisibles à ses yeux. La conception aristotélicienne de la matière reçut l'appui des religieux de l'époque et traversa les siècles qui suivirent jusqu'au 18ème.
Par définition, on ne peut pas voir un atome, ni à l'œil nu, ni avec un microscope optique, et ce pour une raison très simple : la taille des atomes est bien inférieure aux longueurs d'onde de la lumière visible.
Le modèle de Démocrite
Démocrite affirme que la matière est constituée de particules très petites qu'il est impossible de briser ou de diviser. Il appelle ces particules atomes (atomos en grec, qui signifie indivisible). Il pense que ces particules sont séparées par du vide.
Cela pourrait signifier que le neutrino se déplace à une vitesse de 299 799,9 ± 1,2 km/s , soit 7,4 km/s de plus que la vitesse de la lumière.
Or, un photon n'a pas de masse au repos car il n'est jamais au repos : sa vitesse, qui vaut 299 792 458 mètres par seconde (c), est constante quelle que soit son énergie (couleur). Il ne sera ni accéléré ni freiné par un champ de gravité ; celui-ci modifiera son énergie mais pas sa vitesse.
Pour l'écart relatif (v – c)/c de la vitesse v des neutrinos par rapport à celle (c) de la lumière, l'équipe d'OPERA obtient la valeur (2,48 ± 0,58) x 10–5, ce qui correspond à une vitesse des neutrinos qui dépasse celle de la lumière d'environ 6 kilomètres par seconde.