Les modèles composites

Le Modèle standard de la physique des particules nous dit quelles sont les particules élémentaires qui constituent l’Univers. Selon nos connaissances actuelles, les particules du Modèle standard sont les constituants fondamentaux de la matière et ne peuvent être divisées en éléments plus petits. Toutefois, les physiciens n’excluent pas l’existence de particules encore plus petites.

L’idée d’une sous-structure des particules donne lieu à ce qu’on appelle les modèles composites. Les théories correspondantes postulent que les 12 particules de matière et les 12 particules d'antimatière décrites par le Modèle standard sont constituées d'éléments encore plus petits appelés préons. Ce sont différentes combinaisons de préons qui produisent des qualités observables telles que la masse et la charge, ce qui nous permet de distinguer une particule composite d’une autre.

Si l’on en juge par l’expérience passée, les physiciens pourraient effectivement découvrir que ces particules que nous pensions être la plus petite partie de la matière sont en fait constituées d’éléments plus petits. Dans l’Antiquité, les Grecs avaient eu l’idée de l’atome, qu’ils définissaient comme des parties indivisibles de la matière. Mais, pour la science moderne, les atomes sont des objets constitués d'électrons à charge négative entourant un noyau chargé positivement. Par la suite, les expériences de physique ont montré que le noyau était constitué de protons et de neutrons, qui à leur tour sont constitués de quarks.

Les détecteurs du LHC permettent aux physiciens de scruter d’encore plus près les éléments les plus petits de la matière. Il faudra de nombreuses années de collecte de données et d’analyse approfondie pour déterminer si des sous-structures existent. Si c’est le cas, cette découverte pourrait ouvrir la voie à un monde nouveau de particules subatomiques. L’énergie inédite produite par les collisions de protons au LHC pourrait être ce dont les physiciens ont besoin pour y parvenir.

You are here