Quark top
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Le quark top (en abrégé t) est un quark, une particule élémentaire de la physique des particules.
Propriétés
Comme tous les quarks, le quark top est un fermion. Il s'agit d'un quark de Modèle:3e possédant une charge électrique de +Modèle:Sfrac e. Il est le quark le plus massif avec une masse de Modèle:Unité <ref name=physorg-masse/>,<ref name=article-masse/> (presque autant qu'un atome d'or).
L'antiparticule du quark top est l'antiquark top, de charge électrique −Modèle:Sfrac e.
Le quark top interagit principalementModèle:Référence nécessaire par l'intermédiaire de l'interaction forte mais ne peut se désintégrer que par l'intermédiaire de l'interaction faible, presque exclusivementModèle:Référence nécessaire en un boson W et un quark bottom. Le modèle standard lui prédit une durée de vie d'environ Modèle:Unité, soit environ 20 fois moins que l'ordre de grandeur des durées des interactions fortes. En conséquence, le quark top ne peut pas former de hadron.
Histoire
Dans les années précédant la découverte du quark top, on réalisa que certaines mesures de précision des masses et des couplages des bosons vecteurs de l'interaction électrofaible étaient très sensibles à la valeur de la masse du quark top. Ces effets permirent la détection indirecte du quark top, même si celui-ci ne pouvait pas être produit à l'époque. Ces effets conduisirent Gerard 't Hooft et Martinus Veltman à prédire en 1994 une masse du quark top comprise entre 145 et 185 GeV (ce qui leur valut en partie le prix Nobel de physique en 1999).
Le quark top fut directement observé par les expériences CDF en 1994<ref name=CDF-1995> Modèle:Article</ref> puis DØ en 1995<ref name=D0-1995> Modèle:Article</ref>, au Tevatron (Fermilab) ; les collisions proton-antiproton à une énergie de 1,8 TeV qui ont lieu dans cet accélérateur permettent une production de milliers de quark top par an. Il a ensuite été observé au LHC (CERN) en 2010<ref name=CMS-2010> Modèle:Article</ref>. Le LHC et le Tevatron sont les deux seuls endroits sur terre où cette particule a pu être observée. Le processus de production dominant produit le quark top en compagnie de son antiparticule, lesquels se désintègrent immédiatement en quarks b et bosons W. Le boson W se désintègre ensuite hadroniquement ou leptoniquement.
Après la découverte de l'autre quark de Modèle:3e (le quark bottom) en 1977, une tentative fut faite pour les nommer beauty (« beauté ») et truth (« vérité ») ; cet usage ne se maintint pas et les quark furent nommés bottom et top.
Une particule rare et très massiveModèle:Douteux
Douze ans après sa découverte, le quark top est l'un des sujets d'étude de la physique des hautes énergies (physique Terascale).
Pourquoi est-il si massif ?Modèle:Douteux Que peut-il nous révéler des origines de la masse des particules ?Modèle:Douteux La masse du boson de Higgs est reliée à celle du quark top. La mesure de la masse du quark top doit être précisée (actuellement précision de 1 %). Il est bien entendu que massif ne veut pas dire étendu. Sa durée de vie ne lui permet pas de participer au confinement.
Le Large Hadron Collider (LHC, CERN, Suisse) devrait produire 7 fois plus de quarks top que le Tevatron (par millions).
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Caractéristiques du quark top (Particle Data Group)
