A-B C-D E-F G-M N-Q R-T U-Z

Accélérateur : machine utilisée pour accélérer des particules à grande vitesse (et donc à grande énergie comparée à l'énergie de masse au repos).

Anneau de collisions: accélérateur circulaire dans lequel deux faisceaux se déplaçant en sens opposé sont dirigés l'un contre l'autre pour obtenir des collisions de hautes énergies entre les particules des 2 faisceaux.

Annihilation : phénomène durant lequel une particule rencontre son antiparticule et toutes deux disparaissent en créant de l'énergie. Cette énergie est convertie sous une autre forme, soit en une particule différente et son antiparticule (et leur énergie), soit en de nombreux hadrons, soit en un simple boson neutre. Les particules produites doivent être une combinaison permise par la conservation de l'énergie et de l'impulsion et de tous les types de charge.

Antimatière : matière faite d'antifermions. Nous appelons matière les fermions qui sont communs dans notre univers, et antimatière leurs antiparticules. L'asymétrie de l'univers entre ces deux catégories de particules est un mystère dont nous n'avons pas encore toutes les clés.

Antiparticule : à chaque type de fermion est associé un autre type de fermion qui a exactement la même masse mais une valeur opposée pour toutes les autres charges (nombre quantique). C'est ce que l'on appelle une antiparticule. Par exemple l'antiparticule d'un électron est une particule de charge électrique positive appelée positron. Les bosons ont également des antiparticules sauf ceux qui ont une valeur zéro pour toutes les charges, par exemple un photon ou un boson composé d'un quark et de son antiquark correspondant. Dans ce cas, il n'y a pas de distinction entre la particule et l'antiparticule.

Antiquark : antiparticule d'un quark.

Astrophysique : la physique des objets astronomiques tels les étoiles et les galaxies.

Baryon : hadron constitué de trois quarks. Le proton (uud) et le neutron (udd) sont tous deux des baryons.

Boson : particule qui a un moment angulaire intrinsèque entier mesuré en unité de h-bar (spin=0,1,2,..). Toutes les particules sont soit des fermions soit des bosons. Les particules constituées d'un nombre pair de fermions (quarks) sont également des bosons.

Boson Z⁰ : particule messagère de l'interaction faible. Elle est impliquée dans tous les processus d'interaction faible qui ne changent pas la saveur.

Bosons W⁺, W^- : particules messagères de l'interaction faible. Ils sont impliqués dans les processus d'interaction faible avec changement de la charge électrique.

CERN : le plus grand centre européen et international de recherche en physique des hautes énergies, situé près de Genève en Suisse. Ce complexe de laboratoires et d'accélérateurs est le site du futur plus grand collisionneur du monde, le LHC.

Chambre à muon : couches externes d'un détecteur de particules servant à enregistrer les traces des particules chargées. A l'exception des neutrinos sans masse, qui n'interagissent pas avec la chambre, seuls les muons atteignent cette couche depuis le point de collision.

Charge : nombre quantique porté par une particule. Détermine si une particule peut participer à un processus d'interaction. Une particule ayant une charge électrique a des interactions électromagnétiques, une particule ayant une charge de couleur a des interactions fortes, etc..

Charge de couleur : nombre quantique qui détermine la participation aux interactions fortes. Les quarks et les gluons portent des charges de couleurs non nulles.

Charge électrique : le nombre quantique qui détermine la participation aux interactions électromagnétiques.

Confinement : propriété de l'interaction forte qui fait que les quarks ou les gluons ne sont jamais observés séparément mais seulement comme constituants d'objets composites de couleur neutre.

Conservation : lorsqu'une quantité (charge électrique, énergie, ou impulsion) est conservée, la valeur de cette quantité avant et après réaction entre particules est la même.

Conservation de la charge : la charge électrique est conservée dans tout processus de transformation d'un groupe de particules en un autre.

Cosmologie : étude de l'histoire de l'univers.

Désintégration : procédé durant lequel une particule disparaît et des particules différentes apparaissent à sa place. La somme des masses des particules produites est toujours inférieure à la masse de la particule originelle.

Electron (e) : particule de charge électrique négative et légère, donc éminemment stable. C'est le lepton le plus courant, avec une charge électrique de -e (où e est la charge électrique élémentaire du proton).

Événement : ce qui se produit lorsque deux particules entrent en collision ou lorsqu'une particule se désintègre. Les théories concernant les particules prédisent la probabilité qu'un événement ait lieu lors d'une collision ou désintégration. Elles ne peuvent prédire ce qui résultera d'un événement particulier.

Expérience sur cible fixe : expérience durant laquelle un faisceau de particules issues d'un accélérateur est directement envoyé sur une cible au repos.

Faisceau : ensemble de particules produites par un accélérateur et habituellement émises par paquets.

Famille : ensemble de chaque type de quarks et de leptons, groupés en fonction de la masse. La première famille contient les quarks up et down (haut et bas), l'électron et le neutrino électron.

Fermilab : Fermi National Accelerator Laboratory à Batavia, Illinois (près de Chicago). A été appelé du nom du pionnier de la physique des particules, Enrico Fermi.

Fermion : toute particule ayant un spin demi-entier (1/2, 3/2,..) mesuré en unités de h-bar. Comme conséquence de ces valeurs, les fermions obéissent au principe d'exclusion de Pauli, qui dit que deux fermions ne peuvent coexister dans le même état, au même moment. Beaucoup de propriétés de la matière ordinaire découlent de cette loi. Les électrons, les protons et les neutrons sont tous des fermions, ainsi que toutes les constituants élémentaires de la matière: quarks et leptons.

Gluon : particule messagère des interactions fortes.

Graviton : en théorie, particule messagère de l'interaction gravitationnelle. Elle n'a pas encore été observée.

Hadron : particule faite de constituants d'interaction forte (quarks et gluons). On distingue les mésons (constitués d' un quark et d'un antiquark) et les baryons (constitués de trois quarks). De telles particules participent aux interactions résiduelles fortes.

Interaction : procédé durant lequel une particule se désintègre ou répond à une force due à la présence d'une autre particule (comme dans une collision). Ce terme est également utilisé pour décrire les propriétés sous-jacentes de la théorie qui est responsable de tels effets.

Interaction électrofaible : dans le Modèle Standard, les interactions électromagnétique et faible sont unifiées : les physiciens parlent donc d'interaction électrofaible pour inclure les deux.

Interaction électromagnétique : interaction entre particules ayant une charge électrique, par l'échange d'un photon; ceci inclut les interactions magnétiques.

Interaction faible : responsable de tous les procédés dans lesquels la saveur change, donc de l'instabilité des leptons et quarks lourds, et des particules contenant ces derniers. Des interactions faibles qui ne changent pas la saveur ont également pu être observées.

Interaction fondamentale : les interactions fondamentales sont au nombre de quatre : interaction forte, électromagnétique, faible et gravitationelle (quatre types d'interaction sont nécessaires pour expliquer tous les phénomènes physiques) . La théorie prédit l'existence d'un autre mécanisme d'interaction fondamental, responsable de la masse des particules élémentaires.

Interaction forte : responsable de la liaison des quarks, antiquarks et gluons pour former des hadrons. L'interaction nucléaire forte est responsable de la force de liaison nucléon nucléon dans le noyau atomique.

Interaction gravitationnelle : interaction entre objets massifs due au rapport énergie-masse.

Interaction résiduelle : interaction entre des objets n'ayant pas de charge mais contenant des constituants qui ont une charge. Bien que quelques substances chimiques mettent en jeu des ions électriquement chargés, la majorité de la chimie est due aux interactions électromagnétiques entre des atomes électriquement neutres. L'interaction nucléaire forte entre protons et neutrons est responsable de la liaison du noyau.

Kaon (K) : méson constitué, suivant sa charge électrique, d'un quark s avec un antiquark u ou d, ou bien d'un antiquark s avec un quark u ou d.

Lepton : fermion élémentaire qui ne participe pas aux interactions fortes. Les leptons électriquement chargés sont l'électron (e), le muon (m ), le tau (t), et leurs antiparticules de charge électrique positive. Les leptons électriquement neutres sont appelés les neutrinos.

LHC : Large Hadron Collider, futur accélérateur du CERN à Genève, Suisse. Le LHC réalisera des collisions entre deux faisceaux de protons ayant chacun une énergie de 7 TeV. En 2005, il sera l'accélérateur de particules le plus puissant du monde. On espère ainsi percer quelques-uns des secrets de la physique des particules.

Linac : abréviation pour accélérateur linéaire.

Masse au repos : est définie par l'énergie d'une particule isolée au repos, divisée par la vitesse de la lumière au carré. Lorsqu'un physicien des particules utilise le mot masse, il sous-entend toujours l'énergie associée à la masse au repos de l'objet en question. C'est l'énergie de masse définie par Einstein E=mc².

Matière noire : matière qui se trouve dans l'espace mais que l'on ne peut pas voir car elle n'émet aucun rayonnement permettant de l'observer. Le mouvement des étoiles autour du centre de leur galaxie implique que près de 90% de la matière d'une galaxie typique est noire. On suppose qu'il y a également de la matière noire entre les galaxies mais c'est plus difficile à vérifier.

Mécanique quantique : loi de la physique qui s'applique à très petite échelle. La charge électrique, l'impulsion, le moment angulaire, aussi bien que les charges, sont des quantités discrètes appelés quanta (elles ne peuvent prendre que des valeurs multiples d'un quantum élémentaire).

Méson : hadron constitué d'un quark et d'un antiquark.

Modèle Standard : théorie des particules élémentaires et de leurs interactions. Cette théorie est largement reconnue et avalisée par les physiciens.

Muon : la seconde saveur des leptons chargés (par ordre de masse croissante), avec une charge électrique de -e.

Neutre : ayant une charge nette égale à zéro. Le mot charge se réfère, quand on ne précise pas autre chose, à la charge électrique.

Neutrino (n ) : lepton sans charge électrique. Les neutrinos ne participent qu'aux interactions faibles et sont de ce fait très difficiles à détecter. Il y a trois types (saveur) de neutrinos, tous sont très légers et ont probablement une masse, si elle n'est pas nulle, extrêmement petite devant celle des autres particules.

Neutron (n) : baryon ayant une charge électrique nulle; c'est un fermion constitué de deux quarks down (bas) et d'un quark up (haut), maintenus ensemble par des gluons. La partie neutre d'un noyau atomique est faite de neutrons. Différents isotopes du même élément ont des nombres différents de neutrons dans leur noyau (par exemple le carbone 12 et le carbone 14).

Noyau : ensemble de neutrons et de protons qui forme le coeur d'un atome, dont la charge électrique, positive, est la somme des charges des protons qui le constituent.

Particule : objet subatomique ayant une masse et une charge définies.

Particule fondamentale : une particule sans sous-structure interne, encore appelée constituant élémentaire. Dans le Modèle Standard, les quarks, les leptons, le photon, les gluons et les bosons W⁺,W^- et Z⁰ sont élémentaires. Tous les autres objets sont faits à partir de ces éléments.

Particule subatomique : toute particule qui est petite comparée à la taille de l'atome.

Particule virtuelle : particule qui n'existe que durant un très bref instant dans un processus intermédiaire. Le principe d'incertitude d'Heisenberg autorise une violation apparente de la conservation de l'énergie. De fait si l'on regarde seulement la particule initiale et les produits finaux de désintégration, on constate que l'énergie est conservée.

Photon : particule messagère de l'interaction électromagnétique.

Pion : méson le plus léger, il peut avoir une charge électrique de +e, -e ou 0.

Positron : antiparticule de l'électron.

Principe d'exclusion de Pauli : voir fermion.

Principe d'incertitude de Heisenberg : principe quantique, formulé la première fois par Heisenberg, qui dit qu'il n'est pas possible de connaître exactement à la fois la position x et l'impulsion p d'un objet au même moment avec une précision meilleure que hbar. On écrit DxDp de l'ordre de hbar. C'est également vrai pour l'énergie et le temps (voir particule virtuelle).

Proton : hadron le plus courant, c'est un baryon ayant une charge électrique de +e, opposée à celle de l'électron. Les protons sont constitués de deux quarks up (haut) et d'un quark down (bas), liés ensemble par les gluons. Le noyau d'un atome d'hydrogène est un proton. Un noyau ayant une charge électrique Ze ou bien "un nombre de charge" Z contient Z protons; c'est donc le nombre de protons qui différencie les différents éléments chimiques.

Quantum : valeur la plus élémentaire de toute quantité.

Quark (q) : fermion élémentaire subissant toutes les interactions. Les quarks ont une charge électrique de +2e/3 (up, charm, top) ou de -e/3 (down, strange, bottom) , alors que la charge du proton est de +e.

Quark bottom : la cinquième saveur de quark ( par ordre croissant de masse), avec une charge électrique -e/3. On l'appelle aussi "beauté".

Quark charmé : la quatrième saveur de quark (par ordre croissant de masse), avec une charge électrique +2e/3.

Quark down (d) : la seconde saveur d'un quark (par ordre croissant de masse ), avec une charge électrique -e/3.

Quark étrange (s) : la troisième saveur de quark (par ordre croissant de masse), avec une charge électrique -e/3.

Quark top : la sixième saveur de quark (par ordre croissant de masse), avec une charge électrique +2e/3. Sa masse est bien plus importante que celle de tout les autres quark et leptons. On l'appelle aussi truth (vérité).

Quark up (u) : la saveur la plus légère de quark (par ordre croissant de masse), avec une charge électrique +2e/3.

Saveur : nom utilisé pour distinguer les 6 types de quarks (up, down, strange, charm, bottom ou beauty, top ou truth, que l'on peut traduire en français par en haut, en bas, étrange, charme, bas ou beauté, sommet ou vérité) et à laquelle on associe un nombre quantique (l'étrangeté par exemple). On distingue aussi 6 saveurs de leptons. Pour chaque saveur de lepton chargé il existe une saveur de neutrino. En d'autres termes, la saveur est le nombre quantique qui différencie les différents types de quarks et de leptons. Chaque saveur de quark et de leptons chargé a une masse différente. Pour les neutrinos, nous ne savons pas encore s'ils possèdent une masse ou non, bien que les récents résultats de l'expérience SuperKamiokande tendent à prouver qu'ils ont une masse très faible, mais non nulle.

SLAC : Stanford Linear Accelerator Center, à Stanford, aux Etats-Unis.

Spin : moment angulaire intrinsèque d'une particule ou d'un noyau. On l'exprime en unité de h-bar, où h-bar = h/2pi, h étant la constante de Planck.

Stable : qui ne se désintègre pas. Une particule ou un noyau sont stables lorsqu'il n'y a pas de processus spontané qui les fasse disparaître et remplacer par d'autres particules ou noyaux (il faut leur faire subir des collisions).

Synchrotron : type d'accélérateur circulaire dans lequel deux faisceaux de particules circulent en sens opposé selon un rayon précis.

Tau () : la troisième saveur des leptons chargés (par ordre croissant de masse), avec une charge électrique de -e.

Théorie du big-bang : théorie de l'univers en expansion ayant commencé comme un milieu infiniment chaud et dense. L'instant initial est appelé le big-bang.

Trace : enregistrement de la trajectoire d'une particule qui traverse un détecteur.

Tracking : processus de reconstruction d'une trace laissée dans le détecteur par le passage d'une particule.

Usine à B : accélérateur conçu pour porter au maximum la production de mésons B (mésons constitués d'un quark b ou d'un antiquark b). Les propriétés des mésons B sont alors étudiées avec des détecteurs adaptés.