Quarks
A la suite d'Ernest Rutherford qui, en 1922, démontra que les ATOMES sont constitués d'un noyau, agglomérat de PROTONS et de NEUTRONS, autour duquel tournent des ÉLECTRONS. Afin de connaître les constituants de ces particules les physiciens réalisèrent entre 1950 et 1960, de nombreuses expériences de collisions atomiques, faisant apparaître des centaines de particules instables. Pour s'y retrouver, les physiciens ont essayé de classer ces nouvelles particules dont la durée de vie est inférieure à 10-10 secondes avec celles précédemment identifiées
Pour commencer, ils firent la distinction entre particules de matière et de champs. Puis ils classèrent les particules de matière en trois catégories suivant leur masse en regroupant les mésons et baryons sous une même appellation, les Hadrons. Alors qu’ils divisèrent les Baryons en deux : les nucléons et les hypérons
Les particules de matière
Les leptons (leptos = léger) : électrons, neutrinos et certaines particules légères éphémères
Les Hadrons
- les mésons ( mesos = moyen),toutes les particules éphémères moyennes comme les pions
- les baryons (barys = lourd)
- Nucléons : les protons et neutrons
- Hypérons : toutes les particules éphémères lourdes
Les physiciens constatèrent par ailleurs qu'à chacune de ces particules correspondait une antiparticule de même masse, mais dont les autres caractéristiques étaient opposées ( par exemple, au proton correspond un antiproton de charge électrique négative, et à l'électron correspond un positron de charge électrique positive...)
En 1964, M Gell-Mann et George Zweig imaginèrent que les particules de matière à l’exception des leptons pouvaient être expliquées par des combinaisons de seulement six sortes de quarks baptisés : up, down, strange, charm, bottom et top. De plus, pour chacun de ces quarks, il y a un antiquark correspondant.
A l’origine, les quarks apparaissent plus comme des outils mathématiques que comme des constituants réels.
Alors que dans la nature toutes les charges électriques sont égales ou multiple de celle de l’électron (e = 1,602.1019 C). Les quarks ont l'étrange propriété (hors norme) d'avoir une charge électrique fractionnaire. Cette charge est de (2/3 de e) pour les quarks up, charm et top et de (–1/3 de e) pour les quarks down, strange et bottom.
Les quarks ont une autre particularité, comme les gendarmes en service : on n'en trouve jamais un qui soit seul. Ils se tiennent par deux ou trois pour former des particules appelées hadrons. Par exemple, le proton serait un hadron composé de deux quarks up et d'un quark down. Quant au neutron, il serait formé de deux quarks down et d'un quark up. Cette particularité de n’être jamais seuls permet d’affirmer, sans preuve, que les “quarks” existent.
Les quarks ont une troisième particularité hors norme : le pouvoir de changer la valeur de leur charge électrique lors de la désintégration d’un neutron :
Le neutron est composé de trois quarks, (u d d =2/3 -1/3 -1/3 =0) son seul mode de désintégration possible suppose le changement d'un quark down, de charge (–1/3), en un quark up, de charge (+2/3), de cette façon, le neutron se désintègre en un proton (u u d = 2/3 + 2/3 – 1/3= 1) et deux leptons: un électron (e-) et un neutrino.
Remarque : dans cette opération il y a :
1- apport d’une charge négative (-3/3) pour transformer ((u en d),
2- nouvel apport d’une charge négative (-3/3) pour l’électron,
3- par ailleurs, on nous dit que les quarks sont les ultimes constituants de la matière, qu’ils n’ont pas de masse et qu’ils sont plus gros qu’un électron, lequel comme le neutrino est constitué d’une matière non précisée.
Conclusion : Le fait que les quarks soient sortis de l’imagination de Gell-Mann et George Zweig, que l’on ne peut pas les visualiser individuellement, qu’il violent les principes de la physique relatifs à l’indivisibilité de l’unité d’électricité (e), qu’ils n’ont pas de masse déterminée, qu’il peuvent changer d’état : un quark down, de charge (–1/3), peut devenir un quark up, de charge (+2/3), en ajoutant une charge négative (-3/3),alors qu’émergent du néant un neutrino et un électron avec sa charge négative (-3/3) sans que l’on précise la mature de leurs constituants.
Ces multiples manquements à la rigueur des lois de la physique jettent le discrédit sur la théorie des quarks.
En plus des particules de matière que nous venons d’évoquer, parmi les particules éphémères (moins de 10-8 secondes) trouvées lors d'expériences de collision, les mathématiciens quantiques en ont sélectionné certaines, appelées Bosons, capables d’agir selon les principes de la théorie quantique des champs. Par exemple ils développèrent l’idée que le PHOTON est un boson sans masse. Ils attribuèrent à tel autre type de boson un rôle dans la désintégration des NEUTRONS, phénomène appelé interaction faible. Actuellement ils cherchent désespérément le boson de Higgs pour distribuer les masses aux différentes particules en oubliant les photons.
Tout cela n’a pas de sens, les photons dont la durée de vie est quasiment infinie ne peuvent pas être des bosons qui ne durent qu’une fraction infinitésimale de (10-25) seconde. D’autres bosons n’ont rien à voir dans la désintégration des neutrons. Quant au boson de Higgs, on ne sait pas ce qu’il viendrait faire car depuis Newton il est évident que la gravitation est inhérente à la matière.