ba3-physique -2009-2010c. vander velde 1 v. le modèle des quarks phys-f-305

BA3-physique -2009-2010 C Vander Velde 1

V Le modegravele des quarks

PHYS-F-305

C Vander Velde 2BA3-physique -2009-2010

Contenu du chapitre V

V1 Rappel V2 Classification des particules V3 Deacutecouverte de lrsquo- (1964) V4 Le modegravele des quarks (1964) V5 Les reacutesonances V6 Conclusions provisoires V7 Les expeacuteriences de diffusion V8 Un 4egraveme quark le quark c V9 La 3egraveme geacuteneacuteration V10 Reacutesumeacute


V1 Rappel

Au deacutebut des anneacutees 60 la physique des particules se trouve devant une multitude de particules supposeacutees eacuteleacutementaires

Elle attendait un moyen de mettre de lrsquoordre dans tout cela pour tenter de comprendre les lois fondamentales qui reacutegissent notre univers microscopique

1930 1940 1950 1960

e+

n-

+

+ -

Kdeg K+ K- deg deg-

+

- p 0e

n

Λdeg


Octet des baryons de spin 12

Les 8 baryons les plus leacutegersLes 8 meacutesons les plus leacutegers

+Σ-Σ

degΞ-Ξ S=-2

S=-1

S=0

Q=0

Q=+1

Q=-1

degΛ

n p

degΣ

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η

Octet des meacutesonsde spin 0

V2 Classification des particulesGell-Mann et Nersquoeman ndash 1961Indeacutependamment ils ont regroupeacute des particules de masses proches avec des proprieacuteteacutes communes notamment le spin tout comme Mendeleiumlev avait placeacute les eacuteleacutements par ordre de masse atomique croissante et avait regroupeacute ceux avec les mecircmes proprieacuteteacutes chimiques dans une colonne Ils ont classeacute les particules suivant leur charge Q et leur eacutetrangeteacute S


V2 Classification des particulesGell-Mann et Nersquoeman ndash 1961Il y a aussi des figures triangulaires qui regroupent 10 baryons plus lourds de spin 32

-Δ degΔ +Δ ++Δ

+ΣdegΣ-Σ

degΞ-Ξ

S=-3

S=-2

Q=0

S=-1

S=0

Q=+1

Q=-1

Q=+2

Deacutecuplet des baryons de spin 32

Note = (1385) = (1530)

uarr masse (MeVcsup2)

Mais il manquait une particule de charge -1 et drsquoeacutetrangeteacute -3 au sommet infeacuterieur du triangle jamais une telle particule nrsquoavait eacuteteacute observeacutee

Observant que la diffeacuterence entre les masses moyennes des particules de 2 lignes conseacutecutives est ~la mecircme pour les particules connues Gell-Mann preacutedit la masse de la particule manquante


V3 Deacutecouverte de lrsquo- (1964)Et quelques anneacutees plus tard lrsquo est observeacute sur un clicheacute de la chambre agrave bulles de Brookhaven

-


V4 Le modegravele des quarks (1964) Avec la deacutecouverte de lrsquo- les physiciens commencent agrave croire agrave la pertinence de ces diagrammes et de nombreux autres sont construits Durant les 10 anneacutees qui ont suivi tous les nouveaux hadrons ont trouveacute une place dans lrsquoun de ces diagrammes Ci-dessous quelques nonets de meacutesons

particules non encore deacutecouvertes en 1984

notation spectroscopique (voir plus loin)

Remarque alors que les antibaryons ont leurs propres diagrammes meacutesons et antimeacutesons se retrouvent dans un mecircme diagramme


V4 Le modegravele des quarks (1964) Gell-Mann et Zweig ndash 1964 Mais pourquoi les hadrons srsquoarrangent-ils dans ces diagrammes

Les hadrons ne sont pas des particules eacuteleacutementaires ils sont constitueacutes de particules encore plus petites les quarks

A cette eacutepoque il eacutetait neacutecessaire de faire appel seulement agrave 3 quarks de types diffeacuterents on dit de laquo saveurs raquo diffeacuterentes ainsi qursquoagrave leur antiparticule les antiquarks pour rendre compte des particules connues il srsquoagit des quarks up (u) down (d) et eacutetrange (s)

On peut aussi les arranger dans un triangle en fct de Q et Su d s

Q 23 -13 -13S 0 0 -1


V4 Le modegravele des quarks (1964) Dans le modegravele dit statique des quarks les

hadrons srsquointerpregravetent comme des eacutetats lieacutes

de quarks etou drsquoantiquarks suivant la regravegle

Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples

On comprend maintenant pourquoi+ - + - 0 0π = π K = K π = π

Antibaryons 3 antiquarks

Antimeacutesons cf meacutesons

B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks

1 quark et 1 antiquark


V4 Le modegravele des quarks (1964) Deacutecuplet des baryons de spin 32

(dss)

(sss)

(ddd) (ddu) (duu) (uuu)

(uss)

(dds) (uus)(dus)

bull agrave peu pregraves la mecircme masse sur une ligne or les particules drsquoune ligne ne diffegraverent que par le remplacement de quarks u par des quark d

mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)

Evelyne Daubiebull Seacuteparation en masse entre les lignes 153 148 140 MeV

Chaque fois un quark s en plus m (s) ~ m (u d) + 145 MeV

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725


V4 Le modegravele des quarks (1964) Pourquoi les baryons de spin 12

forment-ils un octet et non un deacutecuplet

(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)(dus)

En fait crsquoest lieacute au spin des baryons les baryons de lrsquooctet ont un spin 12 tandis que ceux du deacutecuplet ont un spin 32 (voir plus loin)Pour former de tels baryons les quarks doivent avoir un spin 12 (voir plus loin)

On a M ndash Mn ~ 177 MeVM ndash M~ 203 MeV

m (s) ~ m (u d) + 180 MeVne du cas du deacutecuplet les forces entre q deacutependent des spins


V4 Le modegravele des quarks (1964)

Octet des meacutesons de spin 0

Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η

Nonet des meacutesons de spin 0

η

En fait les particules physiques deg rsquo sont des combinaisons lineacuteaires de uu dd ss 0 1

π = uu -dd2


V5 Les reacutesonances La mecircme combinaison de quarks peut former plusieurs particules de masses diffeacuterentes le Δ+ (~1232 MeVcsup2) et le proton (~938 MeVcsup2) sont tous deux composeacutes de 2 quarks u et drsquoun quark d le π+ (~140 MeVcsup2) et ρ+ (~770 MeVcsup2) sont tous deux une combinaison ud Ceci srsquoexplique par le fait que les quarks peuvent se lier de diffeacuterentes faccedilons tout comme lrsquoatome drsquohydrogegravene possegravede diffeacuterents niveaux drsquoeacutenergie Toutefois ceux-ci sont faiblement espaceacutes en eacutenergie de quelques eV pour une masse au repos asymp 109 eV De mecircme une combinaison (qq ou qqq) existe en diffeacuterents eacutetats lieacutes tregraves espaceacutes en eacutenergie tels qursquoon les considegravere comme des particules diffeacuterentes dont le spin total (J= L+Stot) sera diffeacuterent plus exactement les eacutetats exciteacutes de la combinaison fondamentale sont en fait des laquo reacutesonances raquo


V5 Les reacutesonances Les reacutesonances ont eacuteteacute deacutecouvertes lors des 1egraveres expeacuteriences

aupregraves des acceacuteleacuterateurs En 1951 le groupe de Fermi (agrave Chicago) mesure la section efficace de la diffusion de π sur protons On saperccediloit que la section efficace π+p preacutesente un pic assez eacutetroit pour une eacutenergie cineacutetique des π de 195 MeV dautres pics apparaissent agrave des eacutenergies supeacuterieures Ces pics correspondent agrave des eacutetats lieacutes


V5 Les reacutesonances En mesurant la largeur des pics de masse Γ on obtient le temps de vie

moyen () des eacutetats lieacutes via la relation dincertitude Γ sdot asymp h agrave condition que la reacutesolution expeacuterimentale soit infeacuterieure agrave cette largeur on obtient des temps de vie asymp 10minus23 s ce qui correspond agrave la probabiliteacute de deacutesinteacutegration par interaction forte (les particules se deacutesinteacutegrant par interaction faible ont des temps de vie de 10minus6 agrave 10-13 s par interactions eacutem de ~10-16 s)

Pour qursquoune particule puisse se deacutesinteacutegrer par interaction forte il faut que la reacuteaction de deacutesinteacutegration nrsquoimplique aucun lepton Crsquoest pourquoi tous les leptons se deacutesintegravegrent par interactions faibles Seuls les hadrons peuvent se deacutesinteacutegrer par interactions fortes agrave conditions qursquoils soient suffisamment lourds pour pouvoir se deacutesinteacutegrer en drsquoautres hadrons les hadrons les plus leacutegers se deacutesintegravegrent donc aussi par interactions faibles (ou eacutem comme le deg 2 )


V5 Les reacutesonances Il est impossible de reacutealiser des collisions entre 2 meacutesons π mais

avec un acceacuteleacuterateur suffisamment puissant il est possible de produire plusieurs meacutesons dans leacutetat final Ce type deacuteveacutenement est facilement observable dans les chambres agrave bulles On calcule alors la masse invariante dun groupe de pions et on construit des distributions telles que ci-apregraves


V5 Les reacutesonances Une particule-reacutesonance possegravede une probabiliteacute decirctre mesureacutee avec une

certaine masse La distribution de probabiliteacute est donneacutee par la distribution de Breit-Wigner (non relativiste) de la forme

ougrave M est la masse de la reacutesonance

et sa largeur une reacutesonance est une particule

dans la mesure ougrave on peut deacutefinir comme pour une particule un ensemble de nombres quantiques Une reacutesonance correspond agrave un eacutetat exciteacute dun hadron Les reacutesonances de meacutesons sont des meacutesons les reacutesonances de baryons sont des baryons les reacutesonances constituent le spectre dexcitation du hadron


V6 Conclusions provisoiresNombreux succegraves du modegravele statique des quarks bull une place pour chaque hadron observeacutebull pas drsquoeacutetat observeacute incompatible avec le modegravele

(Ex B = 1 S = +1 ou B = 0 S gt 1 )bull compreacutehension qualitative des spins Etats de masses moins eacuteleveacutees = eacutetats de moment orbital l =0 entre les quarks

Ex + = u d spin = 0bullcompreacutehension tregraves qualitative des masses

mu ~ md ms ~ md + 170 MeV mais eacutenergies de liaison importantes et non calculables

bullInterpreacutetation simple des lois de conservation

La saveur des quarks est conserveacutee dans les interactions fortes

sont donc conserveacutes -( s - s) = S conserveacutee u - u d - d Q conserveacutee

B = q - q conserveacute


V6 Conclusions provisoiresDeux problegravemes

jettent le scepticisme sur le modegravele statique des quarks agrave la fin des anneacutees 60

Jamais un quark nrsquoa eacuteteacute observeacute agrave lrsquoeacutetat libre Collisions agrave haute eacutenergie (acceacuteleacuterateurs rayonnement cosmique)

Recherche infructueuse de particules de charge 13 ou 23 Dans la matiegravere

Nombreuses expeacuteriences (meacuteteacuteorites seacutediments roches lunaires )

La plupart leacutevitation magneacutetique (cfr lrsquoexpeacuterience de Millikan ndash mesure de e)

Les quarks sont confineacutes agrave lrsquointeacuterieur des hadrons

Pourquoi Beaucoup pensent agrave cette eacutepoque que les quarks nrsquoexistent pas vraiment agrave lrsquointeacuterieur des hadrons


V6 Conclusions provisoiresDeux problegravemes Le principe drsquoexclusion de Pauli semble violeacute

Pas 2 fermions identiques dans le mecircme eacutetat

Or par exemple

++ u u u (spin 32) 3 u dans le mecircme eacutetat

introduction ad hoc drsquoun nouveau degreacute de liberteacute LA COULEUR

bull q 3 couleurs Rouge Bleu Vert

bull q 3 anticouleurs R B V

Le principe drsquoexclusion de Pauli est sauveacute ainsi que le modegravele des quarks

Ce nouveau degreacute de liberteacute nrsquoa rien agrave voir avec la couleur que nous connaissons crsquoest seulement un moyen de distinguer les 3 eacutetats possibles pour chaque quark comme + et ndash pour la charge eacutelectrique

Ex ++ = uRuarr uBuarr uVuarr



Cela ressemble plus agrave un nouveau truc pas tregraves seacuterieux Toutefois cette hypothegravese permit drsquoaller plus loin en postulant que

Les hadrons sont sans couleur on dit ldquoblancsrdquo

soit meacutelange eacutegal de R B V (baryons)

soit combinaison RR BB VV (meacutesons)

Depuis - nombreuses eacutevidences expeacuterimentales pas de systegravemes agrave 4 ou 5 quarks observeacutes

- base de la ChromoDynamique Quantique (QCD) = theacuteorie de lrsquointeraction forte par eacutechange de couleur entre les quarks

observation en 2003 drsquoun candidat baryon pentaquark (qqqqq) et drsquoun candidat meacuteson agrave 4 quarks (qqqq) Le 1er srsquoest aveacutereacute ecirctre un artefact statistique quant au meacuteson crsquoest sans doute une laquo moleacutecule raquo DD


V7Les expeacuteriences de diffusionComme nous lrsquoavons vu avec lrsquoexpeacuterience de Rutherford pour lrsquoatome et son noyau il y un autre moyen que lrsquoeacutetude spectroscopique des eacutetats lieacutes pour eacutetudier la structure interne des objets les expeacuteriences de diffusion

angle de deacuteviation

pas de deacuteviationCible diffuse

Cible ponctuelle

faible

angle de deacuteviation important


V7Les expeacuteriences de diffusion

Pour reacutealiser de telles expeacuteriences il faut un faisceau de particules ponctuelles ou en tous cas de petites dimensions par rapport aux deacutetails de la cible que lrsquoon deacutesire eacutetudier Ensuite il faut que la longueur drsquoonde associeacutee aux particules du faisceau incident soit plus petite que les dimensions de la structure agrave mettre en eacutevidence

λ ltlt D

A priori tout lepton convient mais agrave cette eacutepoque il nrsquoeacutetait possible

que de faire des faisceaux drsquoeacutelectrons

Les premiegraveres expeacuteriences de diffusion

pour eacutetudier la structure des nucleacuteons

furent reacutealiseacutees au SLAC avec un

faisceau drsquoeacutelectrons de 8 GeV agrave partir

des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60


V7Les expeacuteriences de diffusionCes premiegraveres expeacuteriences ne permirent pas de mettre en eacutevidence les quarks En effet

Or on sait actuellement que les quarks sont lt 10-18 mPar contre la distribution angulaire des eacutelectrons diffuseacutes de maniegravere eacutelastique par des protons permirent de voir que la charge de ceux-ci nrsquoeacutetait pas ponctuelle mais reacutepartie dans un volume de ~10-15 m de dimensions

Ceci nrsquoimpliquait pas que les protons nrsquoeacutetaient pas des particules eacuteleacutementaires Pour le veacuterifier il fallait obtenir des faisceaux avec une longueur drsquoonde encore plus petite

-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000



Il fallut ameacuteliorer lrsquoacceacuteleacuterateur pour atteindre 20 GeV Vers la fin de 1967 une collaboration MIT-SLAC produisit des collisions eacutelectron-proton ineacutelastiques crsquoest-agrave-dire que les collisions placcedilaient les protons dans des eacutetats exciteacutes ou bien les deacutetruisaient complegravetement Tout comme Rutherford les physiciens observegraverent des diffusions agrave grand angle incompatibles avec une distribution uniforme de la charge du proton agrave lrsquointeacuterieur du volume qursquoil occupe Un peu plus tard en 69 une eacutetude plus pousseacutee de ces diffusions amena Feynman agrave eacutemettre lrsquohypothegravese de centres diffuseurs ponctuels agrave lrsquointeacuterieur du proton il les appela partons En effet agrave cette eacutepoque le modegravele des quarks nrsquoeacutetait pas encore pris au seacuterieux (voir plus loin pour lrsquointerpreacutetation de ces donneacutees)

Dans les anneacutees 70 lrsquoeacutetude de la structure des nucleacuteons continua au CERN avec des faisceaux de neutrinos et les partons furent finalement identifieacutes aux quarks


V8 Un 4egraveme quark le quark cEn 1974 la plupart des physiciens eacutetaient tregraves sceptiques agrave lrsquoeacutegard du modegravele des quarks malgreacute lrsquoobservation de centres diffuseurs tregraves petits appeleacutes partons agrave lrsquointeacuterieur des nucleacuteons

La deacutecouverte du JCe qui sauva le modegravele des quarks crsquoest la deacutecouverte drsquoun nouveau meacuteson lourd ( ~3000 MeV) neutre le J Il fut deacutecouvert indeacutependamment agrave Brookhaven par CC Ting qui lrsquoappela J et agrave SLAC par B Richter qu lrsquoappela Ces 2 expeacuteriences sont pourtant tregraves diffeacuterentes dans leur principe La deacutecouverte du J

Expeacuterience agrave cible fixe on y envoyait un faisceau de protons de 285 GeVc sur une cible de Be et on eacutetudiait la reacuteaction

p + [Be] rarr e+ + eminus + X


V8 Un 4egraveme quark le quark cCollimateur reacuteglable

Aimant

Chambres agrave fils

p

cible blindage

Cerenkov

Observation drsquoun pic dans la distribution de masse invariante du systegraveme e+e- centreacute agrave 31 GeVcsup2

La faible largeur du pic compatible avec la reacutesolution de lrsquoappareil signale un temps de vie beaucoup plus long que pour les habituelles reacutesonances

J


V8 Un 4egraveme quark le quark c La deacutecouverte du

Expeacuterience aupregraves du collisionneur e+e- de SLAC (eacutetait circulaire agrave lrsquoeacutepoque) mesure de la section efficace du processus

e+ + eminus rarr X



Conclusion

La courbe repreacutesente la distribution theacuteorique attendue lors de la formation dun nouvel eacutetat eacutetroit compte tenu de la reacutesolution du deacutetecteurOn deacutetermine la masse de ce nouvel eacutetat (3105 plusmn 0003) GeVLerreur provient principalement de lincertitude sur leacutenergie des faisceaux incidents

Le JΨ est un meacuteson de dureacutee de vie extraordinairement longue (10minus20 s agrave comparer aux dureacutees de vie typiques des reacutesonances de 10minus23 s) Ceci constitua un signe de nouvelle physique


V8 Un 4egraveme quark le quark c Conclusion (suite)

Lrsquoexplication est venue du modegravele des quarks la particule JΨ repreacutesente un eacutetat lieacute drsquoun nouveau quark le quark c de charge eacutelectrique 23 (c pour charm ) et de son antiquark JΨ= cc

1976 Prix Nobel de Physique pour Richter et Ting

Ce quark eacutetait quelque peu espeacutereacute vu qursquoon connaissait agrave lrsquoeacutepoque 4 leptons e e micro micro mais seulement 3 quarks u d et s

La possibiliteacute de lrsquoexistence drsquoun 4egraveme quark avait deacutejagrave eacuteteacute suggeacutereacutee en 64 par Bjorken et Glashow et en 70 par Glashow Iliopoulos et Maiani cette fois pour des raisons plus techniques (voir plus loin)


V8 Un 4egraveme quark le quark c La deacutecouverte des particules charmeacuteesSi le quark c existe il doit former avec les autres quarks u d et s

diffeacuterents hadrons

Baryons charmeacutes

gt PDG


V8 Un 4egraveme quark le quark c Meacutesons charmeacutes

Premiegraveres observations 1975 1976 1977 plus tard

gt PDG

+ ++c cΛ = udc et Σ = uuc0 +D = cu et D = cd+sD = cs

c cΞ = usc et Ω =ssc


V8 Un 4egraveme quark le quark c Exemple de clicheacute de chambre agrave bulles avec

production de particules charmeacutees


V8 Un 4egraveme quark le quark c Le nombre quantique CTout comme les particules eacutetranges les particules charmeacutees sont produites

par paires dans les interactions fortes Cela srsquoexplique si on introduit un nouveau nombre quantique le charme C = 1 pour le quark c C = -1 pour lrsquoantiquark c C = 0 pour les autres quarks

Ce nombre quantique C doit ecirctre conserveacute dans les interactions fortes et eacutem tout comme S Degraves lors les plus leacutegegraveres des particules charmeacutees ne peuvent se deacutesinteacutegrer que par interactions faibles ce qui explique leur relativement long temps de vie

On a C = c - c


V8 Un 4egraveme quark le quark c Les eacutetats exciteacutes de charmonium

Des eacutetats exciteacutes du J constitueacutes drsquoune paire cc appeleacutes ldquocharmoniumrdquo furent aussi observeacutes aux collisionneurs e+e-

P vilain


V9 La 3egraveme geacuteneacuteration Deacutecouverte du lepton (SLAC ndash 1975)

Au collisionneur drsquoeacutelectrons SPEAR (M Pearl) agrave s 36 GeV observation de e+ e- eplusmn micro-+ + eacutenergie et impulsion manquantes en outre il semble ne pas y avoir conservation des

nombres leptoniques Le et Lmicro

Interpreacutetation e+ e- + - lepton chargeacute lourd

Deacutesinteacutegration du - e- e 178

micro- micro 174

hadrons ( K) 648

Ceci suggegravere lrsquoexistence drsquoune 3egraveme famille de leptons qui nrsquoeacutetait pas attendue et tregraves probablement de son neutrino ainsi que drsquoun 3egraveme nombre leptonique

M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro


V9 La 3egraveme geacuteneacuteration Confirmation indirecte du (LEP ndash 1992)

Mesure de la section efficace

drsquointeractions e+e- en fonction

de s pour s ~ mZdeg (points

noirs) et comparaison avec la

courbe theacuteorique calculeacutee pour

N = 2 N = 3 et N =4 Les

reacutesultats confirment sans ambiguiteacute

qursquo il existe 3 neutrinos et donc 3

familles de leptons on dit 3ldquogeacuteneacuterationsrdquo de leptons et non 4

ou plus

Ouf


V9 La 3egraveme geacuteneacuteration Observation directe du (FNAL ndash 2000)

Production drsquoun faisceau de agrave partir drsquoun faisceau de protons comportant ~5 de Ces derniers interagissent dans de

lrsquoeacutemulsion et sont identifieacutes par lrsquoobservation

de la deacutesinteacutegration drsquoun

4 eacuteveacutenements ντ

sur 203 ν observeacutesexpeacuterience DONUT


V9 La 3egraveme geacuteneacuteration Deacutecouverte du quark b (FNAL ndash 1977)

3egraveme lepton chargeacute 3egraveme geacuteneacuteration de quarks Deacutecouverte de lrsquoupsilon

Effectivement 2 ans plus tard deacutecouverte drsquoun nouveau meacuteson lourd lrsquo(9460) interpreacuteteacute comme eacutetant un eacutetat lieacute bb

b quark ldquobeaurdquode charge ndash 13(ldquobeautyrdquo ou

ldquobottomrdquo en

anglais)



Introduction du nombre de beauteacute

Introduction dun nouveau nombre quantique le nombre de beauteacute agrave ne pas confondre avec le nombre quantique baryonique B drsquoougrave le tilde il est conserveacute dans les interactions fortes et eacutem

= -1 pour le b

= +1 pour le b

= 0 pour les autres quarks et les leptons Deacutecouverte des particules de beauteacute

B

B

B

B B b b



Etats exciteacutes bb

M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500


V9 La 3egraveme geacuteneacuteration Deacutecouverte du quark t (FNAL ndash 1995)

On a longtemps rechercheacute sans succegraves agrave mettre en eacutevidence des eacutetats lieacutes tt afin de mettre en eacutevidence le 6eacuteme quark le quark top que tout le monde attendait Il y avait deux raisons agrave cela le quark t est extraordinairement lourd mt ~174 GeVc ~40 x mb

Les acceacuteleacuterateurs disponibles ne fournissaient pas suffisamment drsquo eacutenergie pour produire une paire tt

le temps de vie du quark t est extrecircment court ce qui lrsquoempecircche de former des eacutetats lieacutes apparemment il nrsquoy a ni meacutesons top ni baryons top

Ce nrsquoest qursquoen 1994 au Tevatron agrave FNAL qursquoon a pu observer les premiers quarks top produits par paires dans des collisions pp agrave ~2 TeV



Ces quarks top se deacutesintegravegrent

immeacutediatement et crsquoest par

lrsquoobservation drsquoun pic dans la

distribution de masse invariante

des produits de lrsquoeacutetat finalqursquoon

a pu mettre en eacutevidence la

production de ce quark top et

estimer sa masse (1995)

Conservation du nombre de top

dans les IF et Ieacutem

T t t


V10 ReacutesumeacuteLes constituants de base de la matiegravere comprennent 12 fermions de spin 12 et leurs antiparticules Ils se divisent en 6 quarks sensibles agrave lrsquointeraction forte et 6 leptons sensibles aux seules forces eacutem (pour les leptons chargeacutes) et faibles (la force gravitationnelle est neacutegligeable au niveau des particules vu leur faible masse) Ils se classent aussi en trois familles ou geacuteneacuterations suivant leur masse croissante

si on neacuteglige les interactions reacutesiduelles des quarks


V10 ReacutesumeacuteMasses et nombres quantiques (incomplet voir plus loin)

Les nombres leptoniques speacutecifiques agrave chaque type de lepton ainsi que la charge eacutelectrique et le nombre baryonique B se

conservent dans toute reacuteaction diffusion ou deacutesinteacutegration leur signe est inverseacute pour les antiparticules Par contre masse et temps de vie sont identiques pour particules et antiparticules

Leptons



Les nombres quantiques drsquoeacutetrangeteacute de charme de beauteacute et de top sont conserveacutes seulement dans les interactions fortes et

eacutem leur signe est inverseacute pour les antiparticules

Quarks



Les masses indiqueacutees pour les quarks sont des masses approximatives Il est tregraves difficile de deacuteterminer la masse ou mecircme de deacutefinir ce que lon entend par masse dun quark car un quark ne peut pas ecirctre isoleacute 1048640 les masses se deacuteterminent agrave partir de la masse mesureacutee des eacutetats lieacutes (hadrons) quils composent en appliquant des modegraveles de liaison des quarks dans les hadrons

Quarks


V10 ReacutesumeacuteLes quarks nrsquoexistent pas agrave lrsquoeacutetat libre ils forment des particules ou des eacutetats lieacutes de courte dureacutee de vie appeleacutes reacutesonances On les deacutesigne sous le terme de hadrons les hadrons ne sont donc pas des constituants eacuteleacutementaires

Les hadrons se subdivisent en meacutesons et en baryons Les meacutesons sont constitueacutes drsquoun quark et drsquoun antiquark ce sont donc des bosons (spin entier) Les baryons sont constitueacutes de 3 quarks ce sont donc des fermions (spin demi-entier)

Questions Particules eacuteleacutementaires

Fermions ( 6 q + 6 q ) times 3 48

6 lep + 6 lep

+ Bosons etc Ccedila fait beaucoup Symeacutetrie leptons - quarks Pourquoi 3 familles 3 couleurs Masse des quarks et des leptons


Contenu du chapitre V

V1 Rappel V2 Classification des particules V3 Deacutecouverte de lrsquo- (1964) V4 Le modegravele des quarks (1964) V5 Les reacutesonances V6 Conclusions provisoires V7 Les expeacuteriences de diffusion V8 Un 4egraveme quark le quark c V9 La 3egraveme geacuteneacuteration V10 Reacutesumeacute


V1 Rappel



1930 1940 1950 1960

e+

n-

+

+ -

Kdeg K+ K- deg deg-

+

- p 0e

n

Λdeg




+Σ-Σ

degΞ-Ξ S=-2

S=-1

S=0

Q=0

Q=+1

Q=-1

degΛ

n p

degΣ

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η





-Δ degΔ +Δ ++Δ

+ΣdegΣ-Σ

degΞ-Ξ

S=-3

S=-2

Q=0

S=-1

S=0

Q=+1

Q=-1

Q=+2


Note = (1385) = (1530)






-











Q 23 -13 -13S 0 0 -1





Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples




B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep



V1 Rappel



1930 1940 1950 1960

e+

n-

+

+ -

Kdeg K+ K- deg deg-

+

- p 0e

n

Λdeg




+Σ-Σ

degΞ-Ξ S=-2

S=-1

S=0

Q=0

Q=+1

Q=-1

degΛ

n p

degΣ

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η





-Δ degΔ +Δ ++Δ

+ΣdegΣ-Σ

degΞ-Ξ

S=-3

S=-2

Q=0

S=-1

S=0

Q=+1

Q=-1

Q=+2


Note = (1385) = (1530)






-











Q 23 -13 -13S 0 0 -1





Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples




B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





+Σ-Σ

degΞ-Ξ S=-2

S=-1

S=0

Q=0

Q=+1

Q=-1

degΛ

n p

degΣ

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η





-Δ degΔ +Δ ++Δ

+ΣdegΣ-Σ

degΞ-Ξ

S=-3

S=-2

Q=0

S=-1

S=0

Q=+1

Q=-1

Q=+2


Note = (1385) = (1530)






-











Q 23 -13 -13S 0 0 -1





Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples




B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep




-Δ degΔ +Δ ++Δ

+ΣdegΣ-Σ

degΞ-Ξ

S=-3

S=-2

Q=0

S=-1

S=0

Q=+1

Q=-1

Q=+2


Note = (1385) = (1530)






-











Q 23 -13 -13S 0 0 -1





Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples




B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep




-











Q 23 -13 -13S 0 0 -1





Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples




B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep












Q 23 -13 -13S 0 0 -1





Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples




B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep






Hadrons

Baryons Meacutesons

q q

q

q

q

u

sd

hypeacuteron deg

Q = -13 -13 + 23 = 0

Meacuteson +

Q+ = 23 - (-13) = 1

u

d

Exemples




B (q) = 13

B (q) = -13

3 quarks




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)


mu ~ md

masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725



(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep




(dss)

(sss)


(uss)

(dds) (uus)(dus)



masse (MeV)

~1232

138281383713872153181535016725




(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





(dss)

(sss)


(uss)








Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





Evelyne Daubie

+K

Q=0

Q=+1

Q=-1

S=0

S=-1

S=10K

0π +ππ

-K 0K

η


η


π = uu -dd2








































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep









































Or par exemple





















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep















Cible ponctuelle

faible





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





λ ltlt D







des anneacutees 60




λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





λ ltlt D







des anneacutees 60





-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep






-17hc MeVfm 200

λ fm 10 m8000 MeV 8000












Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep













Aimant


p

cible blindage

Cerenkov



J




e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





e+ + eminus rarr X



Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep




Conclusion













gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep












gt PDG




gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





gt PDG










On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep









On a C = c - c




P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





P vilain







micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

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B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep








micro- micro 174

hadrons ( K) 648


M = 1777 MeV = 29 10-13 s

e+ e-

e

micro








N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

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B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep









N = 2 N = 3 et N =4 Les




ou plus

Ouf













ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

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B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep














ldquobottomrdquo en

anglais)





= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep






= -1 pour le b

= +1 pour le b


B

B

B

B B b b




M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





M (MeV) (keV) 9460 52 10023 44 10355 26 10580 13500



















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep




















T t t








Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep









Leptons





Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep






Quarks




Quarks






6 lep + 6 lep





Quarks






6 lep + 6 lep







6 lep + 6 lep


ba3-physique -2009-2010c. vander velde 1 v. le modèle des quarks phys-f-305

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