Dans le monde de la physique, le particules subatomiques pour décrire les structures de la matière qui sont plus petites. Dans ce cas, l'atome fait partie de ces structures et ce sont elles qui déterminent ses propriétés. Les particules subatomiques peuvent être de plusieurs types et sont d'une grande importance pour la compréhension de la matière.
Par conséquent, nous allons consacrer cet article pour vous dire tout ce que vous devez savoir sur les particules subatomiques, leurs caractéristiques et leurs types.
Que sont les particules subatomiques
Tout au long de l'histoire, les humains ont étudié la matière et ont proposé diverses théories et méthodes plus ou moins scientifiques pour les plus petites particules qui composent tout.
En raison du développement de la théorie quantique, de l'électrochimie, de la physique nucléaire et d'autres disciplines, les différents modèles atomiques proposés depuis l'Antiquité semblent être des formes définies en même temps.
Par conséquent, comme nous le savons tous aujourd'hui, l'atome est la plus petite unité à découvrir la matière et a les caractéristiques des éléments chimiques, Il se compose d'un noyau de particules dans la majeure partie du vide et les plus grosses particules y sont concentrées. Le pourcentage de sa masse et des autres particules (électrons) qui tournent autour de lui.
La recherche expérimentale sur les particules subatomiques est ardue, car nombre d'entre elles sont instables et ne peuvent être observées que dans des accélérateurs de particules. Cependant, les plus stables, tels que les électrons, les protons et les neutrons, sont bien connus.
Caractéristiques principales
Les protons et les neutrons peuvent être subdivisés en particules plus simples appelées quarks. Les particules subatomiques sont classées selon diverses normes. Par exemple, les particules les plus connues et les plus stables sont de trois types : les électrons, les protons et les neutrons. Particules qui diffèrent les unes des autres par leur charge (respectivement négative, positive et neutre) et leur masse, ou parce que les électrons sont des éléments de base et les deux derniers sont des composés. De plus, les électrons orbitent autour du noyau, tandis que les protons et les neutrons constituent le noyau.
D'autre part, les protons et les neutrons, en tant que particules composites, peut être subdivisé en d'autres particules appelées quarks, qui sont reliées par d'autres types de particules appelées gluons. Les quarks et les gluons sont des particules indivisibles, c'est-à-dire des particules élémentaires. Il existe six types de quarks : haut (haut), bas (bas), charme (charme), étrange (étrangeté), haut (supérieur) et bas (inférieur).
De même, il y a les photons, qui sont des particules subatomiques responsables de l'interaction électromagnétique, et les neutrinos et les bosons de jauge, qui sont responsables des forces nucléaires faibles. Enfin, il y a le boson de Higgs, une particule découverte en 2012, qui est responsable de la masse de toutes les autres particules élémentaires (tout ce qui compose l'univers).
Le comportement des particules élémentaires est un défi pour la science. Bien que la mécanique quantique et le modèle standard des particules élémentaires décrivent le cadre théorique de ce monde subatomique d'une manière étonnamment réussie, il y a encore une théorie qui peut expliquer tout le comportement de l'univers, qui peut relier la mécanique quantique à la théorie de la relativité d'Einstein. Il existe aujourd'hui de telles théories, comme la théorie des cordes, mais leur validité n'a pas encore été confirmée expérimentalement.
Quelles particules subatomiques connaissons-nous
Il est important de dire "nous savons" plutôt que "exister", car aujourd'hui les physiciens continuent de découvrir de nouvelles choses. Grâce à l'accélérateur de particules, on découvre des particules subatomiques, qui les atomes entrent en collision à une vitesse presque égale à la vitesse de la lumière (300.000 XNUMX kilomètres par seconde) en attendant qu'elles se décomposent en ces particules subatomiques.
Grâce à eux, nous avons découvert des dizaines de particules subatomiques, mais on estime qu'il en reste des centaines à découvrir. Les particules traditionnelles sont des protons, des neutrons et des électrons, mais au fur et à mesure, nous découvrons qu'elles sont constituées d'autres particules subatomiques plus petites. Par conséquent, elles sont classées selon qu'il s'agit de particules subatomiques de base ou de particules subatomiques composites.
Particules subatomiques composites
Les particules composites sont les premières entités subatomiques à être découvertes. Pendant longtemps (jusqu'au milieu du XNUMXe siècle, l'existence d'autrui était théorisée), les gens pensaient qu'ils étaient la seule existence. Cependant, ces particules subatomiques sont formées par l'union de particules élémentaires que nous verrons au point suivant.
Proton
Un atome est constitué d'un noyau atomique composé de protons et de neutrons et d'une orbite d'électrons autour de lui. Un proton est une particule subatomique avec une charge positive beaucoup plus grande qu'un électron. En réalité, sa qualité est 2000 fois supérieure à la sienne.
Il est à noter que le nombre de protons détermine l'élément chimique. Par conséquent, les atomes d'hydrogène ont toujours des protons.
Neutron
Les neutrons sont des particules subatomiques qui composent le noyau avec les protons. Sa masse est très similaire à celle d'un proton, même si dans ce cas il n'a pas de charge. Le nombre de neutrons dans le noyau ne détermine pas l'élément (comme le font les protons), mais il détermine l'isotope, qui est une variante plus ou moins stable d'un élément qui perd ou gagne des neutrons.
Hadrons
Les hadrons sont des particules subatomiques constituées de quarks, et nous verrons ces particules élémentaires plus tard. Afin de ne pas entrer dans des domaines trop complexes, gardons l'idée que ces particules maintiennent les quarks ensemble en raison de interactions nucléaires très fortes.
Électron
L'électron lui-même est déjà une particule subatomique, car il peut exister indépendamment des atomes et n'est pas formé par l'union d'autres particules. C'est une particule 2.000 XNUMX fois plus petite qu'un proton et a une charge négative. En fait, c'est la plus petite unité chargée dans la nature.
Quark
Les quarks font partie des protons et des neutrons. Aujourd'hui, six de ces particules subatomiques sont connues, mais aucune ne semble exister indépendamment de l'atome. En d'autres termes, les quarks forment toujours des protons et des neutrons.
Ces deux particules subatomiques existent donc en fonction du type de quark qui la compose. En d'autres termes, si un élément chimique ou un autre élément chimique est formé cela dépend de l'organisation des six quarks. Son existence a été confirmée dans les années 1960.
boson
Un boson est une particule subatomique qui explique la nature de toutes les interactions de base dans l'univers, à l'exception de la gravité. Ce sont des particules qui transmettent d'une manière ou d'une autre la force d'interaction entre les particules restantes. Ce sont des particules qui transportent la force qui maintient les protons et les neutrons ensemble, la force électromagnétique (qui lie les électrons au noyau pour le faire orbiter) et le rayonnement.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur les particules subatomiques et leurs caractéristiques.