BOSONS

Articles

• BOSONS ÉLÉMENTAIRES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 872 mots

  Particules au comportement grégaire, les bosons élémentaires sont les véhicules privilégiés des interactions fondamentales en physique nucléaire. Contrairement à l’autre famille de particules – les fermions, comme l’électron ou les quarks –, les bosons ont un moment angulaire intrinsèque (spin) nul...

• BOSONS ET FERMIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 709 mots
  • 1 média
  

  Classer les objets d’étude est une étape essentielle de la démarche scientifique, dans tous les domaines. Peu après la naissance de la physique moderne, il est apparu que le concept de spin permettait de distinguer deux classes d’objets quantiques : les bosons et les fermions. Rappelons que,...

• DÉCOUVERTE DES BOSONS W ET Z

  • Écrit par Encyclopædia Universalis et Bernard PIRE
  • 310 mots

  En 1933, pour comprendre la désintégration β, Enrico Fermi développe une théorie mettant en jeu un nouveau type d’interactions : l’interaction faible. Cette théorie décrit la désintégration des noyaux atomiques aux basses énergies, mais présente de fortes limitations. En 1970, les physiciens...

• HADRONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 223 mots
  • 2 médias

  La famille des hadrons rassemble les nombreuses particules sensibles à l'interaction nucléaire forte, cette force extraordinairement intense qui assure la cohésion du noyau en confinant les nucléons – protons et neutrons – dans un tout petit volume, malgré la répulsion électrostatique entre les protons....

• ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE et Jean-Marc RICHARD
  • 6 934 mots
  • 4 médias
  ...au Super Proton Synchrotron ( S.P.S.) du C.E.R.N., mettant en jeu des énergies jamais atteintes en laboratoire. Le but principal était de produire les bosons intermédiaires des interactions faibles prédits dans la théorie de Glashow, Weinberg et Salam. En 1984, le succès de cette expérience a valu le...

• ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Philippe BOUYER et Georges LÉVI
  • 6 652 mots
  • 1 média
  ...ou en fermions. Les fermions peuvent être considérés comme « individualistes » alors que les bosons s'apparentent plutôt aux « moutons de Panurge ». Les bosons ont ainsi tendance à s'accumuler dans l'état fondamental du système, c'est la condensation de Bose-Einstein. Ce phénomène, qui est certainement...

• AXIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 118 mots
  • 2 médias
  Comment reconnaître un axion ? La théorie indique qu’il est unboson de spin nul, comme le boson de Higgs, mais que sa parité intrinsèque est –1, ce qui signifie que la fonction d’onde change de signe lorsqu’on passe d’un axion à son image dans un miroir. On ne sait pas prédire sa masse, mais...

• BOSE-EINSTEIN CONDENSATION DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 580 mots

  En 1924, Albert Einstein (1879-1955) reçoit un court article intitulé « La loi de Planck et l'hypothèse des quanta de lumière » qu'un jeune enseignant indien de l'université de Dacca (Bangladesh), Satyendranath Bose (1894-1974), lui envoie en lui demandant respectueusement ce qu'il en pense. Einstein...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 464 mots
  • 1 média
  Le photon est l'exemple type de champ quantique appeléboson, du nom du physicien indien Satyendranath Bose (1894-1974), co-découvreur avec Albert Einstein des lois décrivant le comportement statistique d'ensemble de champs quantiques de moment angulaire intrinsèque multiple de h/2π. ...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 6 421 mots
  • 6 médias
  – les mésons (du grec mesos, « moyen »), plus légers, qui sont au contraire desbosons (du nom du physicien Satyendranath Bose), c’est-à-dire des particules de spin nul ou entier. Les mésons appelés π, K, ρ, ω sont les plus légers, mais chaque expérience en fait découvrir de nouveaux....

• FORMULATION DE LA THÉORIE ÉLECTROFAIBLE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 167 mots

  En 1967, Steven Weinberg et Abdus Salam parviennent de façon indépendante à unifier en une seule théorie l'électromagnétisme et l'interaction nucléaire faible. Dans une remarquable synthèse de nombreux travaux théoriques antérieurs (en particulier ceux de Sheldon Glashow), Weinberg...

• HIGGS BOSON DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 657 mots
  • 2 médias
  ...peut pas distinguer la phase (au sens de la phase des nombres complexes) des fonctions d'ondes des particules. Cette symétrie implique l'existence d'un boson de masse nulle : le photon. L'interaction nucléaire forte s'exprime au niveau le plus fin comme due à l'échange de gluons entre des quarks. La...

• HIGGS PETER (1929-2024)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 262 mots
  • 1 média
  ...symétrie « spontanément brisée » (c’est-à-dire uniquement brisée par la structure de l’état fondamental, appelé « vide ») impliquerait l’existence d’un boson de masse nulle. Le méson π, dont la masse est anormalement petite (7 fois moindre que celle du proton) apparaîtrait alors comme un « quasi-boson...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire faible

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 126 mots
  • 4 médias
  ...interactions nucléaires faibles, proposée en 1967 par Steven Weinberg (1933-2021) et Abdus Salam (1926-1996), les décrit comme dues à l'échange de « bosons intermédiaires » appelés W⁺, W^– et Z⁰. Aux courants chargés du modèle de Fermi, cette théorie ajoute des « courants faibles neutres...

• JORDAN PASCUAL (1902-1980)

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 412 mots

  Physicien allemand né à Hanovre et mort à Hambourg. Professeur aux universités de Rostock, de Berlin, de Hambourg, théoricien possédant un grand pouvoir d'abstraction et de synthèse, Pascual Jordan s'est intéressé presque exclusivement aux problèmes généraux de la physique, de la géophysique,...

• MASSE (notions de base)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 634 mots
  • 1 média
  L'observation desbosons W et Z, médiateurs de l'interaction électrofaible, a amené à considérer sérieusement l'hypothèse que leur masse (et peut-être toutes les masses des particules) soit le fruit d'un phénomène particulier, inventé en 1963 par le physicien écossais Peter...

• MASSE, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND et Bernard PIRE
  • 4 013 mots
  On sait que les particules élémentaires se partagent en deux classes aux propriétés très distinctes : lesbosons et les fermions. Les bosons ont un spin entier, c'est-à-dire multiple de la quantité fondamentale h/2π où h est la constante de Planck, tandis que le spin des fermions est égal...

• MATIÈRE (physique) - États de la matière

  • Écrit par Vincent FLEURY
  • 5 806 mots
  • 4 médias
  ...propriétés n'apparaissent que sur des échantillons extrêmement petits, de tailles atomiques ou subatomiques. Il se trouve que certains objets quantiques, les bosons, obéissent à un type de statistique, appelé statistique de Bose-Einstein, qui leur permet d'occuper « à plusieurs » le même état quantique. Dans...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

  • Écrit par Maurice JACOB et Bernard PIRE
  • 8 865 mots
  • 9 médias
  ...gluon, le W et le Z sont aussi des particules élémentaires. Ces quanta des champs de forces, répertoriés au niveau des quarks et des leptons, sont appelés bosons. La fonction d'onde décrivant des particules identiques est maintenant symétrique (ne change pas de signe) par échange de deux quelconques des particules...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2013

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 370 mots
  • 2 médias

  Le prix Nobel de physique récompense en 2013 le physicien théoricien belge François Englert (né le 6 novembre 1932 à Etterbeek [Bruxelles]) et son collègue britannique Peter Ware Higgs (né le 29 mai 1929 à Wallsend [Newcastle upon Tyne] et mort le 8 avril 2024 à Édimbourg), qui ont proposé en 1964...

• QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Claude de CALAN
  • 5 274 mots
  • 6 médias
  – dans le premier cas, il faut prendre des états complètement symétriques par rapport aux échanges de particules. La statistique correspondante est appelée statistique de Bose-Einstein, et les particules de spin entier sont appelées des bosons ;

• RELATIVITÉ - Relativité générale

  • Écrit par Thibault DAMOUR et Stanley DESER
  • 11 952 mots
  • 3 médias
  ...1974, après en particulier un travail de Julius Wess et Bruno Zumino, la supersymétrie, c'est-à-dire une sorte de rotation globale transformant les bosons en fermions et réciproquement, permit de concevoir une unification plus profonde entre champs bosoniques (interactions) et champs fermioniques...

• RUBBIA CARLO (1934- )

  • Écrit par Robert KLAPISCH
  • 1 147 mots

  Carlo Rubbia est né en 1934 à Gorizia, petite ville de l'Italie du Nord située non loin de la frontière slovène.

  Après sa thèse sur les rayons cosmiques sous la direction de Marcello Conversi, il obtient en 1958 une bourse pour poursuivre ses recherches à l'université Columbia à New York....

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