Les briques de notre Univers
A La découverte de l'infiniment petit
Les Fermions sont les briques de construction élémentaire de la matière. Toute la matière qui existe dans l'univers, est faite de 12 fermions ( 6 variétés de quarks et 6 variétés de leptons) .
Chaque leptons ou quarks est divisés en 3 familles. Les particules de ces 3 familles étaient présentes juste après le big bang, aujourd'hui on observe celles de la 2 et 3 éme familles que dans les rayons cosmiques et dans les collisions réalisées dans les accélérateurs. Les particules de la 1ere famille constituent la matière ordinaire.
Les quarks se combinent par trois pour former un proton ou un neutron ( Ils sont de la famille des nucléons ).
Un proton est constitué de 2 quarks Haut et 1 bas et un neutron de 2 quarks bas et de 1 haut :
|
Nucléons
|
Quarks
|
Charge
|
|
Proton
|
haut+haut+bas
|
2/3+2/3-1/3 = +1
|
|
Neutron
|
haut+bas+bas
|
+2/3 -1/3 -1/3 = 0
|
Les protons (de charges positives) et les neutrons (neutres) constituent le noyau de l'atome (ci-dessous à droite).
Ci-dessus à gauche, un atome, en son centre le noyau qui est mille milliards (en volume) de fois plus petit que l'atome (ou un rayon 10 000 fois plus petit que celui de la sphère virtuelle de son atome). Gravitant autour du noyau les électrons (de charges négatives). Le noyau rassemble, à lui tout seul, la presque totalité de la masse de l'atome, ce qui lui confère une très haute densité. Un cube de 1 cm de coté, rempli de noyaux, pèserait 300 millions de tonnes !
un atome est donc constitué de proton(s) positif(s), de neutron(s) neutre(s), et d'électron(s) négatif(s). Il existe 90 sortes d'atomes stables et 103 au total connus ( mais 13 sont des éléments qui ont été préparés artificiellement par des réactions nucléaires, très instables, ils ont une courte durée de vie) où le nombre de protons, neutrons et d'électrons varient, mais quelque soit le nombre de proton (ou d'électron) il sera toujours égal au nombre d'électron (ou de proton), car tout les atomes dans leur état fondamental sont neutres.
Par exemple, l'atome d'hydrogène (de symbole H) possède 1 proton et 1 électron, l'atome de carbone (C), 6 électrons et 6 protons ou encore l'atome d'Oxygène (O), 8 électrons et 8 protons et quelque soit leur nombre de neutrons, tout ces atomes sont donc neutres.
Les atomes peuvent se combiner ( C'est les électrons qui permettent de lier les atomes entre eux ) pour former des structures plus grandes appelées molécules. Par exemple, la molécule d'eau est constitué de deux atomes d'hydrogènes et d'un atome d'Oxygène (de symbole H2O ).
Toutes les combinaisons ne sont pas possible, vu que cela dépend du nombres d'électrons situés généralement sur la dernière couche de l'atome ( il peut y avoir plusieurs couches car tout les électrons d'un atome ne sont pas situé à la même distance du noyau ). Par exemple, pour faire simple, l'hydrogène n'a qu'1 électron donc qu'une couche, c'est donc la dernière, l'atome H ne peut donc se lier qu'a 1 seul autre atome à la fois, H2O étant sous la forme H-O-H . Il y a d'autres facteurs qui rentrent en jeux mais cela serait trop long à expliquer ici. J'espère que vous avez compris l'essentiel.
