Les scientifiques de chaque domaine établissent des règles qui expliquent ce qu'ils ont observé. Puis ils utilisent ces règles pour interpréter de nouvelles observations. Cette activité vous donnera la possibilité de découvrir des lois, appelées lois de conservation, qui jouent un rôle crucial dans l'étude de la physique des particules. Le type le plus commun d'observation en physique des particules est appelé un événement. Un événement est similaire à une réaction chimique en chimie, dans le sens qu'un ensemble de particules est formé à partir d'un autre ensemble.
Le tableau des particules ci-dessous vous aidera à identifier les types et les charges des particules pour quelques événements qui suivent. Une particule possède une charge électrique qui vaut +1,-1 ou 0.
Notez que les antiparticules sont notées avec une barre sur le nom de la particule (par exemple p-bar = antiproton, nu-bar sub-e = antineutrino électronique); ou simplement par les charges (e- = électron, e+ = positron = antiélectron); pi+ et pi- sont antiparticules l'une de l'autre, tout comme K+ et K-. Une antiparticule a la même masse que sa particule correspondante, mais une valeur opposée pour toutes les charges.
Deux jeux d'événements sont présentés dans le tableau ci-dessous. Le jeu de la colonne de gauche reproduit des événements qui ont lieu, et le jeu dans la colonne de droite reproduit des événements qui ne peuvent avoir lieu (ils n'ont jamais pu être observés). En examinant les deux lots, à l'aide du tableau des particules précédent, nous devons déterminer quelles quantités sont ou ne sont pas conservées dans ces événements. Ce sont les règles du jeu appliquées par "mère Nature".
Toute les quantités dont la conservation peut être déduite des événements peuvent être obtenues simplement en comptant. Ces quantités doivent être conservées dans chaque événement "observé", mais au moins une d'entre elles ne l'est pas pour chaque événement "non observé". On supposera que les particules de départ ont suffisamment d'énergie pour générer les particules finales.
1. Qu'est-ce que cela signifie lorsque l'on dit qu'une
quantité est "conservée" ?
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___________________________________________
___________________________________________
2. Quelles quantité ou nombre d'objets sont
conservés?
a) _____________________
b) _____________________
c) _______________________
3. Qu'est ce qu'un événement en physique des
particules ?
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___________________________________________
___________________________________________
4. Parmi les événements ci-dessus, lesquels sont des
désintégrations ?
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___________________________________________
5. Pour chaque événement non observé,
indiquez ce qui n'est pas conservé (il peut y avoir plus d'une
réponse)
11: _______________ 16: _______________
12: _______________ 17: _______________
13: _______________ 18: _______________
14: _______________ 19: _______________
15: _______________ 20: _______________
