Imprimer l'articleLes particules : un mélange de LEGOs et de poupées russes
Au niveau de l’atome, nous avons donc trois types de particules élémentaires : un électron et deux quarks (voir Les particules : un mélange de LEGOs et de poupées russes). Mais pour s’assembler, ces particules doivent s’attirer et communiquer entre elles, autrement celles-ci resteraient éternellement solitaires et aucune structure complexe n’existerait. Il est donc nécessaire que des interactions existent entre les particules. Ceci est le deuxième sujet qu’étudie la physique des particules : les interactions fondamentales.
« Fondamentales » car elles permettent de décrire à elles seules l’ensemble des phénomènes physiques observés.
Elles sont au nombre de quatre :
- la force gravitationnelle,
- la force électromagnétique,
- la force faible
- et la force forte.
La force gravitationnelle
Elle est responsable de l’attraction entre deux corps massifs. Ainsi, elle explique pourquoi nous sommes attirés par la terre et ne pouvons nous envoler librement dans l’espace ou encore pourquoi la pomme tomba sur la tête d’Isaac Newton. Elle décrit également la rotation de la terre autour du soleil et une myriade d’autres phénomènes à de grandes échelles.
La force gravitationnelle fait s’attirer les planètes et le soleil media4.obspm.fr
La force électromagnétique
La force électromagnétique décrit les phénomènes électriques et magnétiques. Ces phénomènes sont nombreux et facilement observables par tout un chacun. Il s’agit par exemple du fonctionnement de la boussole qui indique toujours le nord magnétique ou du moteur électrique. La force électromagnétique permet également d’expliquer les phénomènes se passant au cœur des orages. Mais la force électromagnétique explique également des phénomènes plus fondamentaux comme le fait que les électrons soient attirés par noyau.
L’électromagnétisme permet d’expliquer la formation des éclairs www.astrosurf.com
Les forces faibles et fortes
Elles sont moins connues du grand public car nous ne les ressentons pas au quotidien. Alors que les effets des forces gravitationnelles et électromagnétiques sont clairement visibles à notre échelle, les forces faibles et fortes opèrent à des échelles atomiques.
La conséquence la plus connue de la force faible est la radioactivité. Lorsqu’un élément radioactif se désintègre afin de laisser place à d’autres éléments, cette désintégration s’opère à travers la force faible. La force forte quant à elle maintient le noyau atomique en place en créant des liens forts entre les nucléons (protons et neutrons).
La force faible est responsable de la désintégration des noyaux radioactifs www.picstopin.com
Nous avons donc quatre forces fondamentales : la force gravitationnelle qui intervient à de grandes échelles (échelle de la terre et au delà), la force électromagnétique qui agit à des échelles intermédiaires (de l’atome à notre taille) et les forces faibles et fortes qui jouent un rôle important au niveau microscopique (taille de l’atome et du noyau).
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