Voir la source de Physique des particules

{{voir homonymes|Particule}}
{{Sources secondaires|date=octobre 2015}}
{{Infobox Discipline
|image=BubbleChamber-fnal.jpg
|légende=« [[Chambre à bulles]] » exposée à l'extérieur d'un bâtiment du [[Fermilab]].
}}

La '''physique des particules''' ou la '''physique subatomique''' est la branche de la [[physique]] qui étudie les constituants élémentaires de la [[matière]] et les [[rayonnement]]s, ainsi que leurs [[Interaction élémentaire|interactions]]. On l'appelle aussi parfois '''physique des hautes énergies''' parce que de nombreuses [[particule élémentaire|particules élémentaires]], instables, n'existent pas à l'état naturel et peuvent seulement être détectées lors de collisions à hautes énergies entre particules stables dans les [[accélérateur de particules|accélérateurs de particules]].

La découverte du [[boson de Higgs]] a permis le consensus et la mise à jour en 2014 du tableau des composants de la matière qui avait été établi en 2005 à l'occasion de l'année mondiale de la physique<ref>{{Article |langue=fr |auteur1=Nicolas Arnaud |titre=Comment diffuser les connaissances, même récentes, en physique des particules ? |périodique=Dossier pour la science |numéro=85 |date=octobre-décembre 2014 |consulté le=16 décembre 2017 }}</ref>.

== Historique ==
L'idée que la matière se compose de particules élémentaires date au moins du {{VIe siècle av. J.-C.}} À l'époque, elle reposait au fond sur l'incapacité à maîtriser la notion de [[Continuité (mathématiques)|continu]] : voir les paradoxes de [[Zénon d'Élée]].

La [[doctrine]] philosophique de l'[[atomisme]] a été étudiée par les [[philosophe]]s [[Grèce antique|grecs]], tels que [[Leucippe]], [[Démocrite]] et [[Épicure]]. Bien qu'au {{XVIIe siècle}}, [[Isaac Newton]] ait pensé que la [[matière]] est composée de particules, c'est [[John Dalton]] qui, en [[1802]], énonça formellement que tout est constitué d'atomes minuscules. Cette hypothèse ne devint réellement scientifique qu'à partir du moment où l'on sut estimer la [[nombre d'Avogadro#Histoire|taille des atomes]] (1865, [[Johann Josef Loschmidt|Loschmidt]] ; 1870, [[William Thomson (Lord Kelvin)|Lord Kelvin]])

En [[1869]], le premier [[tableau périodique des éléments]] de [[Dmitri Mendeleïev|Mendeleïev]] permit d'affermir le point de vue prévalant durant tout le {{s-|XIX}} que la matière était faite d'atomes.

Les travaux de [[Joseph John Thomson|Thomson]] établirent que les atomes sont composés d'[[électron]]s légers et de [[proton]]s massifs. [[Ernest Rutherford|Rutherford]] établit que les protons sont concentrés dans un noyau compact. Initialement, on pensait que le noyau était seulement constitué de protons et d'électrons confinés (afin d'expliquer la différence entre la [[Charge électrique|charge]] et le [[nombre de masse]]), mais ultérieurement il s'avéra qu'il était constitué de protons et de neutrons.

Au {{s-|XX}}, les progrès de la [[physique nucléaire]] et de la physique quantique, avec les preuves spectaculaires de la [[fission nucléaire]] et de la [[fusion nucléaire]], donnèrent naissance à une industrie capable de produire un atome à partir d'un autre, rendant même possible (mais non rentable économiquement) la [[transmutation]] de [[plomb]] en [[or]].

Tout au long des [[années 1950]] et des [[années 1960]], une variété ahurissante de particules ont été trouvées lors d'expériences de collision : un « zoo de particules » (voir dans l'historique). Cette expression perdit de son attrait après la formulation du [[modèle standard (physique)|modèle standard]] dans les années [[1970]], car le grand nombre de ces particules put être conçu comme résultant de combinaisons d'un relativement petit nombre de particules fondamentales, encore que le calcul des propriétés des particules composées en soit encore à ses balbutiements, et que les nombreux paramètres du modèle standard n'aient pas trouvé d'explication satisfaisante pour leurs valeurs.

=== Les grandes dates ===
* [[1873 en science|1873]] : [[James Clerk Maxwell|Maxwell]] réalise d'importantes recherches dans quatre domaines : la vision de la couleur, la théorie moléculaire, l'électricité et le magnétisme. Il arrive à unifier les deux derniers par une théorie unique, l'[[électromagnétisme]]. Cette théorie de Maxwell permet de décrire la [[propagation des ondes]] lumineuses dans le vide et d'en prédire un spectre de fréquences théoriquement illimité.
* [[1874 en science|1874]] : [[George Stoney]] développe la théorie de l'électron et estime sa masse.
* [[1895 en science|1895]] : [[Wilhelm Röntgen|Röntgen]] découvre les [[Rayon X|rayons X]].
* [[1896 en science|1896]] : [[Henri Becquerel|Becquerel]] découvre la [[radioactivité]] de l'[[uranium]].
* [[1897 en science|1897]] : [[Joseph John Thomson|Thomson]] découvre l'électron et crée un modèle où l'atome est décrit comme une entité de charge neutre (contenant un noyau positif avec de petits électrons négatifs).
* [[1898 en science|1898]] : [[Marie Curie|Marie]] et [[Pierre Curie]] séparent les éléments radioactifs.
* [[1900 en science|1900]] : [[Max Planck|Planck]], afin d'interpréter les variations de couleur d'un corps incandescent en fonction de la température, et de résoudre certains problèmes mathématiques liés à ce problème, suggère un artifice : le rayonnement est quantifié (pour chaque fréquence, il est émis par paquets d'énergie, de valeur, ou quantum, dépendant de la fréquence).
* [[1905 en science|1905]] : [[Albert Einstein|Einstein]] propose qu'un [[quantum]] de lumière, qui sera nommé en 1926 « photon », se comporte comme une particule. Les autres théories d'Einstein expliquent l'équivalence de la masse et de l'énergie, la [[dualité onde-particule]] des photons, le [[principe d'équivalence]] et la [[relativité restreinte]].
* [[1909 en science|1909]] : [[Hans Geiger]] et [[Ernest Marsden]], sous la responsabilité de Rutherford, envoient des [[particule alpha|particules alpha]] sur une mince feuille d'[[or]] et observent parfois de grands angles de diffusion, ce qui suggère l'existence d'un noyau positivement chargé, petit et dense (la collision est rare) à l'intérieur de l'atome.
* [[1911 en science|1911]] : [[Ernest Rutherford|Rutherford]] conclut à l'existence du noyau comme résultat de l'expérience de diffusion alpha réalisée par Geiger et Marsden.
* [[1913 en science|1913]] : [[Niels Bohr|Bohr]] construit la théorie de la structure atomique basée sur des hypothèses quantiques.
* [[1919 en science|1919]] : Rutherford prouve l'existence du proton.
* [[1921 en science|1921]] : [[James Chadwick|Chadwick]] et E.S. [[Etienne Bieler|Bieler]] concluent qu'une force de grande intensité maintient le noyau uni, malgré la répulsion électrostatique [[Champ coulombien|coulombienne]] entre protons.
* [[1923 en science|1923]] : [[Arthur Compton|Compton]] découvre la nature quantique (particulaire) des [[Rayon X|rayons X]], confirmant que les photons sont des particules.
* [[1924 en science|1924]] : [[Louis de Broglie|de Broglie]] propose des propriétés ondulatoires pour les particules formant la matière.
* [[1925 en science|1925]] : [[Wolfgang Pauli|Pauli]] formule le [[Principe d'exclusion de Pauli|principe d'exclusion]] pour les électrons à l'intérieur d'un atome. W. Bothe et Geiger démontrent que l'énergie et la masse sont conservées dans les processus atomiques.
* [[1926 en science|1926]] : [[Erwin Schrödinger|Schrödinger]] développe la [[mécanique ondulatoire]], qui décrit le comportement des systèmes quantiques pour les [[boson]]s. [[Max Born|Born]] donne une interprétation probabiliste de la mécanique quantique. [[Gilbert Newton Lewis|Lewis]] propose le nom de photon pour le quantum de lumière.
* [[1928 en science|1928]] : [[Paul Dirac|Dirac]] propose son équation d’onde relativiste pour l’[[électron]].
* [[1930 en science|1930]] : Pauli suggère l’existence d'un [[neutrino]] invisible, afin d'interpréter l'apparente disparition de l'énergie dans la [[Radioactivité β|désintégration β]].
* [[1930 en science|1930]] : Particules élémentaires, incluant l'électron, le [[proton]], le [[neutron]] (dans le noyau), le neutrino dans la [[Radioactivité β|désintégration β]], le [[photon]], quantum de champ électromagnétique.
* [[1931 en science|1931]] : Découverte du [[positron]] <math> e^+</math> ([[Carl David Anderson|Anderson]]). Dirac découvre que le positron est aussi décrit par son équation.
* [[1932 en science|1932]] : [[James Chadwick]] découvre le neutron <math> n</math>.
* [[1933 en science|1933]]/[[1934 en science|34]] : [[Enrico Fermi|Fermi]] formule sa théorie sur la [[Radioactivité β|désintégration β]] ([[interaction faible]]) : ex. <math> n \to p + e^- + \bar{\nu}_e</math>.
* [[1935 en science|1935]] : [[Hideki Yukawa|Yukawa]] formule son hypothèse sur les [[méson]]s : La force nucléaire est due à l’échange de particules massives, les mésons.
* [[1937 en science|1937]] : Découverte du [[lepton]] [[muon|µ]]. Bien qu'ayant à peu près la masse prévue pour le méson de Yukawa, il n'a pas d'interactions assez fortes avec la matière pour jouer ce rôle.
* [[1938 en science|1938]] : Énoncé de la loi de conservation du [[nombre baryonique]].
* [[1946 en science|1946]]/[[1947 en science|1947]] : Découverte du [[méson]] chargé <math>\pi^\pm </math>, le [[Pion (particule)|pion]] ([[Cecil Frank Powell|Powell]]), prédit en 1935. Le <math>\mu </math> est produit par la désintégration β : <math>\pi^+\to\mu^+ +\nu_\mu </math>.
* [[1946 en science|1946]]/[[1950 en science|1950]] : Théorie quantique de l’électromagnétisme (QED) ([[Richard Feynman|Feynman]], [[Julian Schwinger|Schwinger]] et [[Sin-Itiro Tomonaga|Tomonaga]]).
* [[1948 en science|1948]] : Production artificielle du <math> \pi^+</math> .
* [[1949 en science|1949]] : Découverte du <math> K^+</math>.
* [[1950 en science|1950]] : Découverte du [[pion (particule)|pion]] neutre, <math> \pi^0\to\gamma+\gamma</math>.
* [[1951 en science|1951]] : Découverte d'événements en « '''V''' » : désintégration de particules <math> K^0</math> et <math> \Lambda</math> ayant une vie moyenne « étrangement » longue. Ceci est interprété en termes d'un nouveau [[nombre quantique]], l'« étrangeté », conservé par les interactions fortes et électromagnétiques.
* [[1952 en science|1952]] : Découverte du [[baryon Delta|Δ]] (état excité du [[nucléon]]).
* [[1954 en science|1954]] : [[Chen Ning Yang|Yang]] et [[Robert Mills (physicien)|Mills]] proposent les [[théorie de jauge|théories de jauge]] non abéliennes.
* [[1955 en science|1955]] : Découverte de l'[[antiproton]] <math> \bar{p}</math> ([[Owen Chamberlain|Chamberlain]] et [[Emilio Gino Segrè|Segrè]]).
* [[1956 en science|1956]] : [[Tsung-Dao Lee|Lee]] et [[Chen Ning Yang|Yang]] suggèrent que la [[force faible]] peut engendrer une [[Parité (physique)|violation de la parité]].
* [[1956 en science|1956]] : Découverte de la violation de la parité dans les atomes de [[cobalt|{{exp|60}}Co]] par [[Chien-Shiung Wu]] et [[Amber]].
* [[1960 en science|1960]]/[[1970 en science|1970]] : Découverte de centaines de particules « élémentaires » : <math> (\rho,~\omega,~K^\ast,~\Sigma,~\Xi, ~\ldots)</math>
* [[1961 en science|1961]] : [[Murray Gell-Mann]] propose la « voie octuple » SU(3)pour classer toutes ces particules.
* [[1962 en science|1962]] : Découverte des deux neutrinos <math>\nu_\mu </math> et <math>\nu_e </math>.
* [[1964 en science|1964]] : Existence des [[quark]]s <math> u,~d</math> et <math> s</math> (postulée par [[Murray Gell-Mann|Gell-Mann]] et [[George Zweig|Zweig]]), constituants qui pourraient être à la base du classement par SU(3).
* [[1964 en science|1964]] : Un nouveau [[quark]], <math> c</math>, est suggéré.
* [[1964 en science|1964]] : Découverte de la [[Violation de la symétrie CP|violation de CP]] dans les systèmes <math> K^0 - \bar{K}^0</math> par [[James Watson Cronin|Cronin]], [[Val Logsdon Fitch|Fitch]], [[Christenson]] et [[Turlay]].
* [[1965 en science|1965]] : Le nombre quantique de la couleur est proposé : toutes les particules observées sont de couleur neutre. C'est pourquoi on ne peut observer les quarks colorés.
* [[1967 en science|1967]] : [[Sheldon Glashow|Glashow]], [[Abdus Salam|Salam]] et [[Steven Weinberg (physicien)|Weinberg]] proposent un schéma d’unification des forces électromagnétiques et faibles. Prédiction de l’existence du [[boson de Higgs]] et des bosons lourds <math> Z^0</math> et <math> W^\pm</math>, des dizaines de fois plus massifs que les particules élémentaires connues à ce jour.
* [[1968 en science|1968]]-[[1969 en science|1969]] : [[Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford|SLAC]] détecte une structure ponctuelle du nucléon.
* [[1973 en science|1973]] : Énoncé de la théorie des interactions fortes entre particules colorées (QCD). Prédiction de l’existence des [[gluon]]s.
* [[1973 en science|1973]] : [[Liberté asymptotique]] postulée.
* [[1974 en science|1974]] : Découverte du [[Méson J/ψ|<math> J/\psi</math>]] et de particules contenant un [[quark charm]]é <math> c</math>, à l'[[Université Stanford]] et à [[Laboratoire national de Brookhaven|Brookhaven]].
* [[1976 en science|1976]] : Découverte d’un troisième lepton chargé, le <math> \tau^-</math>.
* [[1976 en science|1976]] : Découverte du méson charmé <math> D^0</math> et confirmation de l’existence du quark <math> c</math>.
* [[1978 en science|1978]] : Découverte d’un cinquième quark, le [[Quark bottom|bottom]] <math> b</math>, au [[Fermilab]].
* [[1979 en science|1979]] : Mise en évidence d’un gluon à [[DESY]].
* [[1983 en science|1983]] : Découverte du [[Boson Z|<math> Z^0</math>]] et du [[Boson W|<math> W^\pm</math>]] au [[CERN]].
* [[1990 en science|1990]] : L'étude de la désintégration du <math> Z^0</math> au [[Large Electron Positron|LEP]] (CERN) montre que le nombre de neutrinos « légers » (<math> m \,<\, 45</math> [[GeV]]) est limité à 3.
* [[1995 en science|1995]] : Découverte d’un sixième quark, le [[Quark top|top]] <math> t</math>, au [[Fermilab]].
* [[1998 en science|1998]] : Preuve de l'existence de [[neutrino]]s de masse non nulle au [[Super-Kamiokande]].
* [[2012 en science|2012]] : Les expériences ATLAS et CMS sur le [[Large Hadron Collider|LHC]] du [[Organisation européenne pour la recherche nucléaire|CERN]] découvrent un boson qui s'apparente au [[boson de Higgs]] avec une masse de {{nb|126 GeV/c2}} à une unité près.

== Classement des particules subatomiques ==
{{Article détaillé| Particule subatomique}}
Les particules subatomiques peuvent être classées en différentes sous-catégories en fonction de leurs propriétés. À chacune des particules listées ci-après il faut ajouter son [[antiparticule]], de même [[masse]] mais de [[spin]], [[charge électrique]], [[Interaction faible#Charge|charge faible]] et [[charge de couleur]] opposées (pour la charge de couleur on parle d'anticouleur).

=== Particules élémentaires ===
{{Article détaillé| Particule élémentaire}}
Les [[particule élémentaire|particules élémentaires]] sont les particules que le [[modèle standard de la physique des particules|modèle standard]] considèrent comme insécables (non dissociables en deux autres particules) et de taille nulle. Les particules élémentaires connues sont les [[lepton]]s, les [[quark]]s, les [[boson de jauge|bosons de jauge]] et le [[boson de Higgs]].

==== Leptons ====
Les [[lepton]]s (du [[grec ancien|grec]] {{grec ancien|λεπτός|leptós}}, « mince, petit », ainsi nommés parce que leurs masses sont relativement petites).
* De spin {{frac|2}}, ils obéissent à la [[statistique de Fermi-Dirac]].
* Sans [[charge de couleur]], ils ne non pas soumis à l'[[interaction forte]].
* Leur [[Interaction faible#Charge|charge faible]] les regroupe en paires appelées doublets d'[[interaction faible]].
* Leur [[charge électrique]] est « entière » ({{mvar|± e}}, la [[charge élémentaire]]).

Les trois paires, familles ou générations de leptons connues sont :
* <math>e</math> et <math>\nu_e</math> (l'[[électron]] et son [[neutrino]]) ;
* <math>\mu</math> et <math>\nu_\mu</math> (le [[muon]] et son neutrino) ;
* <math>\tau</math> et <math>\nu_\tau</math> (le [[tau (particule)|tau]] et son neutrino).

==== Quarks ====
Les [[quark]]s ne sont pas observés séparément, ce sont les constituants des [[hadron]]s et des [[méson]]s, des particules composites.
* De spin {{frac|2}}, ils obéissent à la [[statistique de Fermi-Dirac]].
* Ils portent une [[charge de couleur]] (3 couleurs possibles, ce sont des triplets), qui les soumet à l'[[interaction forte]].
* Ils portent une charge faible et forment des doublets d'interaction faible.
* Leur charge électrique est « fractionnaire » ({{math|± {{frac|3}} ''e'', ± {{frac|2|3}} ''e''}}).

On compte six types ou [[Saveur (physique)|saveurs]] de quarks : ''up'', ''down'', ''strange'', ''charm'', ''top'' et ''bottom'' (ou ''truth'' et ''beauty'' pour des raisons historiques). Comme les leptons, ils peuvent être regroupés en doublets qui sont des copies conformes, sauf pour ce qui est de leurs masses.

{| class="wikitable centre"
|+ Classement des quarks
! colspan="2" scope="col" | Quarks
! colspan="2" scope="col" | Antiquarks
|-
|Q = 2/3
|Q = −1/3
|Q = -2/3
|Q = 1/3
|-
| <math>\mathbf{u}</math> (up)
| <math>\mathbf{d}</math> (down)
| <math>\mathbf{\bar{u}}</math> (anti-up)
| <math>\mathbf{\bar{d}}</math> (anti-down)
|-
| <math>\mathbf{c}</math> (charm)
| <math>\mathbf{s}</math> (strange)
| <math>\mathbf{\bar{c}}</math> (anti-charm)
| <math>\mathbf{\bar{s}}</math> (anti-strange)
|-
| <math>\mathbf{t}</math> (top)
| <math>\mathbf{b}</math> (bottom)
| <math>\mathbf{\bar{t}}</math> (anti-top)
| <math>\mathbf{\bar{b}}</math> (anti-bottom)
|}

[[fichier:Familles particules.jpg| vignette| redresse=2]]
Les leptons et les quarks semblent pouvoir se décomposer en trois familles (ce nombre de trois est un paramètre fondamental du [[modèle standard (physique)|modèle standard]], à ne pas confondre avec le nombre de couleurs portées par les quarks, autre paramètre fondamental). On soupçonne que les familles de quarks et de leptons sont reliées (il en existe trois de chaque). En 2007, il semble que seuls des arguments de symétrie viennent appuyer cette assertion.

==== Bosons de jauge ====
Les [[boson de jauge|bosons de jauge]] sont les particules médiatrices des [[interaction élémentaire|interactions fondamentales]] (ces interactions se manifestent par des émissions et réceptions de bosons de jauge). De spin 1, ils obéissent à la [[statistique de Bose-Einstein]].

===== Gluons =====
Les [[gluon]]s sont les médiateurs de l'[[interaction forte]]. Ce sont eux qui constituent les [[hadron]]s et les [[méson]]s.
* Ils portent une [[charge de couleur]] (8 couleurs possibles, c'est un octet) et sont donc soumis à l'interaction forte.
* De charge faible nulle, ils ne sont pas soumis à l'interaction faible.
* De charge nulle, ils ne sont pas soumis à l'interaction électromagnétique.

On ne compte que huit gluons, qui interagissent avec tous les types ou [[Saveur (physique)|saveurs]] de quarks, mais également entre eux, puisqu'ils sont eux-mêmes colorés. Ceci rend les calculs mathématiquement très compliqués, d'où le fait que les progrès sur l'architecture des particules soient très lents, bien que la théorie soit formellement connue.

En raison de l'intensité de l'interaction forte, les quarks et gluons, étant colorés, subissent le [[confinement de couleur]], qui fait que l'on ne peut pas les observer isolément. Seules des combinaisons où toutes les couleurs se compensent (combinaisons ''blanches'') peuvent constituer des hadrons libres.

===== Bosons W et Z =====
Les bosons [[boson W|W]] et [[boson W|W]] sont les médiateurs de l'[[interaction faible]].
{{...}}

===== Photon =====
Le photon est le médiateur de l'[[électromagnétisme|interaction électromagnétique]].
* Sa masse, sa charge de couleur, sa charge faible et sa charge électrique sont nulles.

==== Boson de Higgs ====
Le [[boson de Higgs]] est la particule associée au [[champ de Higgs électrofaible]], à l'origine des masses.
* Son spin, sa charge de couleur, sa charge faible et sa charge électrique sont nulles.

=== Particules composites (hadrons) ===
Les particules composites, ou [[hadron]]s, sont constituées de [[quark]]s. Les principales sont les [[baryon]]s (constitués de trois quarks) et les [[méson]]s (constitués d'un quark et d'un antiquark).

Les [[hadron]]s (du [[grec ancien|grec]] {{grec ancien|ἁδρός|hadrós}}, « épais, gros ») sont caractérisés par les propriétés suivantes :
* soumis à l'[[interaction forte]] (dite « résiduelle » pour la distinguer de l'interaction forte de couleur liant les quarks et les gluons entre eux) ;
* charges électriques « entières » (multiples de {{mvar|± e}}, la charge élémentaire) ;
* soumis à l'interaction faible ;
* constitués de [[quark]]s (ce ne sont pas des particules élémentaires).

Les hadrons ne sont donc pas des particules fondamentales, mais plutôt des états liés de quarks. On en observe plus de 200. Ils peuvent être classés en deux groupes : les [[baryon]]s, (du grec ''barus'', lourd) auxquels on associe un nombre quantique spécial (le nombre baryonique), essentiellement constitués de trois quarks, et les mésons, (du [[grec ancien|grec]] ''{{lang|grc-Latn|mesos}}'', « moyen ») responsables des interactions fortes « résiduelle » entre hadrons, et auxquels on donne le nombre baryonique 0, car ils sont composés d'un quark et d'un antiquark.

Voici les hadrons les plus fréquemment observés (baryons de [[spin]] 1/2, mésons de spin 0 et baryons de spin 3/2) – sur ces figures, l'axe vertical, orienté vers le bas, donne l'étrangeté '''''S''''' , l'axe horizontal '''''I{{ind|3}}''''' la composante d'isospin, et l'axe oblique '''''Q''''' la charge électrique ; les particules sont représentées par les cercles roses, et leur(s) symbole(s) figure à côté ; les cercles divisés en deux représentent les deux particules indiquées en regard, qui diffèrent par diverses propriétés, notamment leur masse, non représentées sur ces diagrammes. Enfin, le contenu principal en quarks est indiqué à l'intérieur de chaque cercle :

==== Baryons de spin 1/2 ====
[[Image:Baryon-octet-small.svg|thumb|center|400px|Octet de baryons]]

« Octet » de 8 baryons assez semblables. Ceci correspond à des propriétés de symétrie entre les quarks composants, se reflétant notamment sur la différence de masse entre les deux éléments centraux '''Λ{{exp|0}}''' et '''Σ{{exp|0}}'''.

{| class="wikitable centre"
|+ Octet de baryons (''spin 1/2'')
|-
| Étrangeté 0
| <math> n,~p</math>
| neutron et proton (nucléons)
|-
| Étrangeté 1
| <math> \Sigma^-,~\Sigma^0,~\Sigma^+</math>
| 3 Sigma
|-
| Étrangeté -1
| <math> \Lambda^0</math>
| 1 Lambda
|-
| Étrangeté 2
| <math> \Xi^-,~\Xi^0 </math>
| 2 Xi
|}

==== Mésons de spin 0 ====
[[Image:Meson-octet-small.svg|thumb|center|400px|Premier nonet de mésons]]

Ce « nonet » de 9 mésons assez semblables se divise en un « octet » de 8 et un « singulet ».

{| class="wikitable centre"
|+ Nonet de mésons (''spin 0'')
| Étrangeté -1
| <math> K^0,~K^+</math>
| 2 kaons
|-
| Étrangeté 0
| <math> \pi^-,~\pi^0,~\pi^+</math>
| 3 pions
|-
| Étrangeté 0
| <math> \eta </math>
| 2 êtas
|-
| Étrangeté +1
| <math> K^-,~\bar{K}^0</math>
| 2 anti-kaons
|}

==== Baryons de spin 3/2 ====
[[Image:Baryon-decuplet-small.svg|thumb|center|400px|Premier décuplet de baryons]]

Ici, la symétrie entre les membres du décuplet est plus frappante : l'axe de la charge électrique '''''Q''''' correspond bien, à une constante près, au nombre de quarks '''''u''''', celui de l'étrangeté '''''S''''' au nombre de quarks '''''s''''', et le troisième axe, non tracé, bissecteur entre les deux précédents, au nombre de quarks '''''d'''''.

{| class="wikitable centre"
|+ Décuplet de baryons (''spin 3/2'')
| scope="row" | Étrangeté 0
| <math> \Delta^-,~\Delta^0,~\Delta^+,~\Delta^{++}</math>
| 4 Delta
|-
| scope="row" | Étrangeté 1
| <math> \Sigma^{*-},~\Sigma^{*0},~\Sigma^{*+}</math>
| 3 Sigma excités
|-
| scope="row" | Étrangeté 2
|<math> \Xi^{*-},~\Xi^{*0}</math>
| 2 Xi excités
|-
| scope="row" | Étrangeté 3
| <math> \Omega^-</math>
| 1 Omega
|}

=== Bosons et fermions ===
{{Article détaillé|Boson|Fermion}}
La mécanique quantique introduit la notion de moment cinétique intrinsèque d'une particule, le [[spin]]. Il peut prendre des valeurs qui sont des multiples de <math> \hbar/2 = h/4\pi</math>. Il détermine également le type de statistique auquel est soumise la particule.

* [[Boson]]s : Ce sont des particules de spin entier (<math>0,~\hbar ,~ 2\hbar ,~ 3\hbar ,~ \ldots</math>), qui obéissent à la [[statistique de Bose-Einstein]], c'est-à-dire qu'un système de deux bosons identiques, désignés par les indices 1 et 2 est décrit par une fonction d'onde qui est symétrique sous l'échange des particules : <math>\psi_{12} = +\psi_{21}</math>.

* [[Fermion]]s : Ce sont des particules de spin demi-entier (<math>\hbar/2 ,~ 3\hbar/2 ,~ 5\hbar/2 ,~ \ldots</math>) qui obéissent à la [[statistique de Fermi-Dirac]], c'est-à-dire qu'un système de deux fermions identiques, désignés par les indices 1 et 2 est décrit par une fonction d'onde qui est antisymétrique sous l'échange des particules : <math>\psi_{12} = -\psi_{21}</math>. En particulier, deux fermions ne peuvent pas se trouver dans le même état, sinon cette relation montre que leur fonction d'onde serait nulle, ce qui est absurde ([[principe d'exclusion de Pauli]]).

=== Particules et antiparticules ===
{{Article détaillé|Antiparticule}}
La notion d'[[antiparticule]] fut proposée par [[Paul Dirac]] en [[1928]]. Certaines solutions de l'[[équation de Dirac|équation qui porte son nom]] apparaissent comme portant une énergie négative. Dirac interpréta ces solutions ainsi : en fait l'espace vide est l'ensemble de toutes ces solutions. Si l'on apporte suffisamment d'énergie à une partie du vide représentée par une de ces solutions, elle devient une solution d'énergie positive, et laisse sa place vacante. Le trou laissé vacant par cette solution d'énergie positive apparaît comme une particule d'énergie négative, et dont toutes les propriétés (charge électrique, par exemple) sont opposées à celles des solutions normales. C'est ce qu'on appelle une antiparticule.

Une antiparticule se caractérise donc par :
* une charge et des nombres quantiques opposés à ceux de la particule associée ;
* une masse et une durée de vie identiques à celles de la particule correspondante.

Par convention, l'antiparticule est désignée par une barre supérieure, ce qui n'est utile que si on ne peut pas la distinguer par sa charge. Par exemple, on pourrait écrire : <math>\overline{e^-} ~= ~\bar{e}\,^+ ~=~ e^+ </math>

=== Interactions et champs ===
La [[mécanique classique]] et la [[théorie quantique des champs]] ont des approches différentes lorsqu'il s'agit d'écrire les interactions.
* En mécanique classique, lorsqu'il y a un champ produit par une particule 1 à la position de la particule 2, cette dernière interagit avec la valeur de ce champ.
* En théorie quantique des champs, l'interaction est interprétée comme un échange de quanta. Il obéit aux lois de conservation des nombres quantiques et de la quadri-impulsion. Celle-ci obéit à l'équation d'onde dans les limites du [[principe d'incertitude]] de [[Heisenberg]] :

<math>\Delta E \times \Delta t \,>\, \hbar</math> et <math>\Delta x \times \Delta p \,>\, \hbar</math>

Les états transitoires sont appelés « virtuels », par exemple, un photon virtuel peut avoir une quadri-impulsion telle que <math> p^2\neq 0</math> : si <math> \Delta t </math> est limité, alors l'énergie n'est conservée qu'à des écarts <math> \Delta E ~\sim~ \hbar/\Delta t</math> près.

==== Interaction électromagnétique ====
{{Article détaillé|Interaction électromagnétique}}
L'interaction électromagnétique se caractérise par les propriétés suivantes :

* mise en jeu de particules électriquement chargées ;
* couplage <math>\alpha = e^2 / 4 \pi\hbar c\epsilon_0 \approx 1/137 </math> ;
* temps d’interaction et/ou vies moyennes typiques de ≈ {{nb|e−20 s}} ;
* [[section efficace|sections efficaces]] typiques de ≈ {{nb|e−33 m2}} ;
* échange de photons (<math> \gamma</math>) ;
* <math> m_\gamma = 0</math>, donc portée <math> R ~= ~\infty </math>(conséquence du principe d'incertitude).

==== Interaction faible ====
{{Article détaillé|Interaction faible}}
Les manifestations typiques de l'interaction faible sont :

* La désintégration β du neutron, ex. <math>n\to p+e^-+\bar{\nu}_e</math> ;
* La capture d’antineutrinos, ex. <math>p+\bar{\nu}_e \to n+e^+</math> ;
* Les désintégrations hadroniques peuvent passer par les interactions faible, électromagnétique, ou forte, mais leurs caractéristiques diffèrent suivant le mode de désintégration :

{| class="wikitable centre alternance"
|+Modes de désintégration des hadrons
| colspan=2 rowspan=2 |
! scope="col" colspan="3" | Interactions
|-
| faibles<br/>(<math>\Sigma^- \to n + \pi^-</math>)
| électromagnétiques<br/>(<math>\Sigma^0 \to \Lambda + \gamma</math>)
| fortes<br/>(<math>\Delta^{++} \to p + \pi^+</math>)
|-
! scope="row" rowspan="3" | Réaction
| <math>\Delta S</math>
| 1
| 0
| 0
|-
| <math>\Delta I</math>
| 1/2
| 1
| 0
|-
| <math>\tau</math>
| {{nb|e−10 s}}
| {{nb|e−19 s}}
| {{nb|5 e−24 s}}
|}

où <math>\Delta S</math> est le changement du nombre quantique d’étrangeté, <math>\Delta I</math> celui de spin isotopique, et <math>\tau</math> est la vie moyenne ou durée des interactions. L'interaction forte doit conserver '''S''' et '''I''', l'électromagnétique '''S''', mais pas '''I''', et la faible, aucune des deux. D'où la possibilité pour l'une ou pour l'autre de dominer le processus.

Les interactions faibles sont alors caractérisées par les propriétés suivantes :
* mise en jeu de neutrinos, ou de quarks qui changent de saveur, c’est-à-dire des particules ayant une « charge faible » ;
* couplage faible (à l'échelle des protons) : <math>\alpha_\mathrm{Fermi} = G_F m^2_p/ 4\pi(\hbar c)^3 \approx 10^{-6}</math> ;
* temps d’interaction et/ou vie moyenne typique de ≈ {{nb|e−8 s}} ;
* [[section efficace]] de ≈ {{nb|e−44 m2}} ;
* échange de bosons W{{exp|±}} (courants chargés) et Z{{exp|0}} (courant neutre) ;
* m{{ind|W}} = 80 GeV, donc portée R = {{nb|e−18 m}} (toujours le principe d'incertitude).

Les interactions électromagnétique et faible (électrofaibles) sont unifiées dans le modèle de [[Sheldon Glashow|Glashow]]-[[Steven Weinberg (physicien)|Weinberg]]-[[Abdus Salam|Salam]] ([[1967 en science|1967]]). Mais à basse énergie, la [[mécanisme de Higgs|symétrie est brisée]] et les deux forces apparaissent bien distinctes. Les interactions faibles mettent en jeu un couplage faible g{{ind|W}} et l’échange des [[boson de jauge|bosons de jauge]] [[boson W|W]]{{exp|±}} et [[boson Z|Z]]{{exp|0}}. Les réactions faibles sont caractérisées par une [[amplitude de probabilité]] de la forme :

Amplitude ≈ g{{2}}{{ind|W}}/(q{{2}} – M{{2}}{{ind|W,Z}})

où q{{2}} est le carré de la [[Calculs relativistes#Le quadrivecteur énergie impulsion|quadri-impulsion]] transférée par l’échange du quantum.

Dans la limite q{{2}} → 0, la théorie de Glashow-Weinberg-Salam se ramène à la théorie des interactions faibles de Fermi (1935), où les interactions impliquant quatre particules sont ponctuelles et de force G{{ind|F}}, la constante de Fermi : <math>G_F / (\hbar c)^3 =</math> <math>1{,}1\times 10^{-5}~\mathrm{GeV}^{-2}</math>.

Le modèle de Glashow-Weinberg-Salam a l’avantage sur la théorie de [[Enrico Fermi|Fermi]] d’être renormalisable, c'est-à-dire d'avoir un comportement calculable à haute énergie (aux masses des W et Z et au-dessus).

C’est aussi un exemple d’unification de forces (faible et e. m.).

==== Interaction électrofaible ====
L'[[interaction électrofaible]] est l'interaction qui unifie l'électromagnétisme et l'interaction faible.

==== Interaction forte ====
{{Article détaillé|Interaction forte}}
L'interaction forte est fréquente dans les collisions de [[hadron]]s à haute énergie. Elle implique, au niveau fondamental, les interactions entre quarks et [[gluon]]s. On les retrouve par exemple dans la collision <math> K^- + p \to \Sigma^0</math> dont la durée est d’environ {{nobr|τ {{=}} {{nb|e−23 s}}}}. Les interactions fortes sont caractérisées par les propriétés suivantes :

* échange de particules portant une charge de couleur (quarks et/ou gluons) ;
* couplage très fort : α{{ind|s}} ≈ 1 ;
* temps d’interaction et/ou vie moyenne typique de ≈ {{nb|e−23 s}} ;
* section efficace typique de ≈ {{nb|e−30 m2}} ;
* confinement des [[quark]]s et [[gluon]]s ;
* [[liberté asymptotique]] ;
* portée effective de R = {{nb|e−15 m}} en raison du confinement.

==== Interaction gravitationnelle ====
{{Article détaillé|Interaction gravitationnelle}}
Il n’existe pas actuellement une théorie de la [[gravité quantique]] satisfaisante du point de vue de la [[phénoménologie (science)|phénoménologie]], bien que la [[théorie des supercordes]] soit un bon candidat (la [[gravitation quantique à boucles]] cependant ne propose pas d'unifier la gravitation avec les autres interactions du [[modèle standard (physique)|modèle standard]]). En revanche, une théorie quantique gravitationnelle devrait posséder les caractéristiques suivantes :

* impliquer tout ce qui possède une énergie-masse et qui donc modifie la [[métrique (mathématiques)|métrique]] de l'espace-temps ([[tenseur énergie-impulsion]]) ;
* avoir un couplage très faible au niveau subatomique: le couplage typique entre deux protons est α{{ind|G}} = G{{ind|N}}m{{2}}{{ind|p}} /4π = {{nb|4.6 e−40}} ;
* le [[graviton]], boson d’interaction de spin 2 correspond à une fluctuation quantique de la métrique ;
* masse nulle du graviton, la [[gravitation]] ayant une portée infinie.

=== Tableau récapitulatif ===
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0" align="center"
| rowspan="20" | particules <br />élémentaires
 | rowspan="12" |[[fermion]]s
 | rowspan="6" |[[lepton]]s
 | rowspan="3" | Chargés
 |[[électron]] : <math> e^-</math>
 |-
 |[[muon]] : <math> \mu^- </math>
 |-
 |[[tauon]] : <math>\tau^- </math>
 |-
 | rowspan="3" | [[Neutrino]]s
 | électronique : <math> \nu_e</math>
 |-
 | muonique : <math> \nu_\mu</math>
 |-
 | tauonique : <math> \nu_\tau</math>
 |-
 | rowspan="6" |[[quark]]s
 | rowspan="3" |Charge +2/3
 | [[Quark up|up ]]: <math> u</math>
 |-
 | [[Quark charmé|charm ]]: <math> c</math>
 |-
 | [[Quark top|top ]]: <math> t</math>
 |-
 | rowspan="3" |Charge -1/3
 | [[Quark down|down ]]: <math> d</math>
 |-
 | [[Quark étrange|strange ]]: <math> s</math>
 |-
 | [[Quark bottom|bottom/beauty ]]: <math> b</math>
 |-
 | rowspan="8" |[[boson]]s
 | rowspan="5" |[[bosons de jauge]]
 | rowspan="1" |[[Électromagnétisme]]
 |[[photon]] : <math>\gamma </math>
 |-
 | rowspan="3" |[[Interaction faible]]
 |[[Boson Z]] : <math> Z^0</math>
 |-
 |[[Boson W]]- : <math> W^-</math>
 |-
 |[[Boson W]]+ : <math> W^+</math>
 |-
 |[[Interaction forte]]|| [[gluon]]
 |-
 | rowspan="3" |bosons <br />hypothétiques/confirmés
 |[[Gravitation]]||[[graviton]]
 |-
 |[[Inflation cosmique|Inflation]]||[[inflaton]]
 |-
 |[[Interaction électrofaible|Int. él.-faible]]||[[boson de Higgs]]
|-
| rowspan="23" |particules <br />composées <br />([[hadron]]s)
 | rowspan="13" |[[baryon]]s <br />([[fermion]]s)
 | rowspan="4" | « légers »
 | rowspan="2" | [[nucléon]]s
 |[[neutron]] : <math> n</math>
 |-
 |[[proton]] : <math> p</math>
 |-
 | rowspan="2" | Autres
 |Delta : <math> \Delta^{++}~ \ldots ~\Delta^-</math>
 |-
 | align="center" |'''…'''
 |-
 | rowspan="4" | [[hypéron]]s
 | rowspan="2" | S = - 1
 |Lambda : <math> \Lambda^0</math>
 |-
 |Sigma : <math> \Sigma^+,\,\Sigma^0,\,\Sigma^-</math>
 |-
 | S = - 2 || Xi : <math> \Xi^0,\,\Xi^-</math>
 |-
 | S= - 3 || Omega : <math> \Omega^-</math>
 |-
 |rowspan="4" | baryons<br />charmés C=1
 | rowspan="2" | S=0
 | Lambda-C : <math> \Lambda_c^+</math>
 |-
 | Sigma-C : <math> \Sigma_c^{++},\,\Sigma_c^+,\,\Sigma_c^0</math>
 |-
 | S = 1 || Xi-C : <math> \Xi_c^+,\,\Xi_c^0</math>
 |-
 | S = 2 || Omega-C : <math> \Omega_c^0</math>
 |-
 | Baryons<br /> bottom || B=1 || Lambda-B : <math> \Lambda_b^0</math>
 |-
 | rowspan="9" |[[méson]]s <br />([[boson]]s)
 | rowspan="5" | « Légers »
 | rowspan="4" | S = 0
 |[[Pion (particule)|pion]] : <math> \pi^+,\,\pi^0,\,\pi^-</math>
 |-
 |[[Méson êta|êta]] : <math> \eta^0</math>
 |-
 |[[Méson rho|rho]] : <math> \rho^+,\,\rho^0,\,\rho^-</math>
 |-
 |[[Méson phi|phi]] : <math> \phi^0~(s\bar{s})</math>
 |-
 | S = 1|| [[kaon]] : <math> \bar{K}^0\,(s\bar{d}),~K^-\,(s\bar{u})</math>
 |-
 | rowspan="2" | Charmés
 | « Apparent »|| [[Méson D]] : <math> D^+\,(c\bar{d}),~D^0\, (c\bar{u})</math>
 |-
 | « Caché » ||[[Méson J/ψ]] : <math> J/\psi^0\,
(c\bar{c})</math>
 |-
 | rowspan="2" |Bottom
 | « Apparent »|| [[Méson B]] : <math> B^0\,(b\bar{d}),~B^-\, (b\bar{u})</math>
 |-
 | « Caché »||[[Méson upsilon]] : <math>
\Upsilon^0\,(b\bar{b})</math>
 |-
 | colspan="4" align="center" | ''et bien d'autres'' '''…'''
|}

== Modèle standard ==
L'état actuel de la classification des particules élémentaires s'appelle le « [[Modèle standard (physique des particules)|modèle standard]] ».

Il décrit les [[Interaction élémentaire|forces fondamentales]] : [[interaction forte|fortes]], [[interaction faible|faibles]], et [[électromagnétisme|électromagnétiques]] en utilisant des [[boson]]s médiateurs connus sous le nom de [[boson de jauge]]. Les bosons de jauge sont respectivement les [[gluon]]s, les bosons [[boson W|W{{exp|±}}]] et [[boson Z|Z]] et le [[photon]].

Le modèle contient également 12 particules fondamentales qui sont les constituants de la [[matière]] : la famille des [[fermion]]s qui se compose des [[quark]]s, des [[lepton]]s, et leurs antiparticules.

Il prévoit aussi l'existence d'un type de boson connu sous le nom de [[boson de Higgs]].

== Principales interactions avec la matière ==
Selon leur nature et leur énergie, les particules interagiront différemment avec la matière. Ces interactions sont les suivantes :

=== Particules chargées ===
==== Particules légères : électrons, positrons ====
* [[Bremsstrahlung]] (rayonnement de freinage), dominant au-delà de 10 MeV.
* [[Diffusion inélastique]] avec les atomes (cortège électronique).
* [[Diffusion élastique]] avec les noyaux.
* [[Effet Tcherenkov|Rayonnement Tcherenkov]].
* Réactions nucléaires (faible contribution).

==== Particules lourdes : muons, protons, alpha, pions ====
* [[Diffusion inélastique]] avec les atomes (type d'interaction dominant).
* [[Diffusion élastique]] avec les noyaux : peu d’énergie transférée, car les particules sont plus légères que le noyau.
* Diffusion dite para-statique par agrégation du rayonnement des noyaux en état élastique et l'interaction dominante de type Tcherenkov.
* [[Effet Tcherenkov|Rayonnement Tcherenkov]].
* Réactions nucléaires.
* [[Bremsstrahlung]].

=== Particules non chargées ===
==== Photons ====
Contrairement aux particules chargées qui déposent leur énergie de manière continue le long de leur trajectoire, les interactions des photons sont localisées.

Lorsqu'ils traversent un milieu, les photons traversent une certaine distance sans être affectés puis déposent brutalement de l'énergie par les interactions suivantes :
* [[Effet photoélectrique]].
* [[Diffusion Compton]].
* [[Création de paires]] <math>e^-e^+</math>.
* Réactions nucléaires (faible contribution).

La probabilité de produire une interaction est constante le long de la trajectoire, et par suite le nombre de photons survivants décroît en série géométrique (exponentielle) le long de la distance parcourue.

La fraction des photons qui subsistent après avoir traversé une distance x est e{{exp|-µx}} où µ est le coefficient d'absorption, exprimé en {{nb|cm−1}}. C'est la somme des coefficients d'absorption des différentes interactions pour les divers composants du matériau.

L'absorption peut être paramétrée plus commodément par le coefficient d'atténuation massique µ/ρ exprimé en {{nb|cm2/g}}, sensiblement indépendant de la densité ρ du matériau absorbant, et ne dépendant plus que de sa composition.

==== Neutrons ====
* [[Diffusion élastique]]
* [[Diffusion inélastique]]
* [[Capture nucléaire]]
* [[Réaction nucléaire|Réactions nucléaires]] : (n, 2n), (n, α), (n, xn), (n,p)
* [[Fission nucléaire]]

==== Neutrinos ====
* interactions électrofaibles (création de [[lepton]]s). Très faibles à basse énergie, elles croissent vite en fonction de l'énergie.

== Production et détection des particules ==
Les études sur les particules ont débuté par l'étude des rayonnements émis par les substances radioactives, et avec des [[détecteur de particules|détecteurs de particules]] portatifs ou de table permettant de détecter plusieurs particules élémentaires à [[Atmosphère normalisée|TPN]]. Pour détecter d'autres particules, il faut modifier le niveau d'énergie.

On a eu tout d'abord recours à l'observation des [[rayon cosmique|rayons cosmiques]], en altitude pour diminuer la dégradation causée par la traversée de l'atmosphère. Ceci a permis d'améliorer substantiellement les détecteurs, car il fallait augmenter leur surface, compte tenu du faible nombre de rayons cosmiques intéressants. On s'est alors tourné vers la construction des [[accélérateur de particules|accélérateurs de particules]], fournissant un faisceau homogène et bien calibré de particules dont on a progressivement su augmenter le niveau d'énergie. Parallèlement, les détecteurs ont progressé, afin d'étudier les interactions des particules ainsi produites.

Actuellement, les expériences de physique des particules sont menées par des équipes en collaborations internationales, qui se chargent de la construction des détecteurs spécifiques au genre d'expérimentation souhaité, et les installent auprès d'accélérateurs construits également par des collaborations internationales puissantes.

Les principaux sites d'accélérateurs internationaux sont :
* le [[CERN]] (Organisation Européenne de Recherche Nucléaire), situé sur la frontière franco-suisse, près de [[Genève]]. Ses équipements principaux sont le [[Super Proton Synchrotron]], un accélérateur circulaire desservant le LHC ainsi que plusieurs expériences, le [[Large Electron Positron|LEP]], un grand collisionneur d'électrons et de positrons aujourd'hui démantelé, ainsi que le [[Large Hadron Collider|LHC]], un grand collisionneur de protons, mis en service en septembre 2008 dans l'ancien tunnel du LEP ;
* le [[DESY]] (Deutsche Elektronen Synchrotron), situé à [[Hambourg]], en [[Allemagne]]. Son installation principale est HERA, où l'on provoque des collisions entre des électrons ou des positrons et des protons ;
* le [[Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford|SLAC]] (Stanford Linear Accelerator Center), situé près de [[Palo Alto]], aux [[États-Unis]]. Son installation principale est PEP-II (collisions d'électrons et de positrons) ;
* le [[Fermilab]] ou FNAL (Fermi National Accelerator Laboratory), situé près de [[Chicago]], aux États-Unis. Son installation principale est le Tevatron (collisions de protons et d'antiprotons) ;
* Le [[Laboratoire national de Brookhaven]], ou BNL, situé à [[Long Island]], aux États-Unis. Son installation principale est le ''Relativistic Heavy Ion Collider'', où l'on étudie des collisions entre des [[ion]]s lourds tels que des ions d'or et des protons.

De nombreux autres accélérateurs de particules existent.

== Organismes de recherche en physique de particules ==

=== En France ===

* [[Commissariat à l'énergie atomique]] (CEA)
* [[Institut national de physique nucléaire et de physique des particules]] (IN2P3), du [[Centre national de la recherche scientifique]] (CNRS)
* [[Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie|Le Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie]] (IJCLab, Orsay)
* Centre d'études nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG, Bordeaux Gradignan)
* [[Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon]] (IP2I, Villeurbanne, ex-IPN)
* Laboratoire de physique corpusculaire ([[Laboratoire de physique corpusculaire de Caen|LPC Caen]], [[Laboratoire de physique corpusculaire de Clermont-Ferrand|Clermont-Ferrand]])
* [[Institut pluridisciplinaire Hubert Curien]] (IPHC, Strasbourg)
* [[Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies]] (LPNHE, Paris Jussieu)
* [[Subatech|Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées]] (Subatech, Nantes)

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets
| wiktionary = physique des particules
| wiktionary thésaurus = physique des particules/français}}
=== Bibliographie ===
* Les particules élémentaires (suites d'articles) , ''Les Dossiers de la Recherche'', {{n°|23}} - mai-juillet 2006
* Jean Iliopoulos, Dépasser le modèle standard, ''Pour La Science'', {{n°|361}}, novembre 2007, {{p.|90–96}}
* Daniel Vignaud, De neutrinos en neutrinos, ''Pour La Science'', {{n°|361}}, novembre 2007, {{p.|106–107}}

=== Articles connexes ===
{{colonnes|nombre=2|
* [[Liste de particules]]
* [[Physique atomique]]
* [[Rayonnement ionisant]]
* [[Particule subatomique]]
* [[Particule fondamentale]]
* [[Modèle standard (physique)|Modèle standard]]
* [[Supersymétrie]]
* [[Théorie des groupes]]
* [[Physique nucléaire]]
* [[Neutrino]]
* [[Muon]]
* [[Tachyon]]
}}

=== Liens externes ===
* [http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/intl/fr/marleau_ppnotes.pdf ''Introduction à la physique des particules'']
* [https://groups.ijclab.in2p3.fr/simulations-pour-cours-de-physique/2015/06/08/un-modele-naif-de-la-physique-des-quarks/ Simulation naïve (en mécanique classique) d'interaction entre quarks dans le proton et le méson, et de l'interaction entre quarks (y compris l'annihilation) et entre électrons et quarks. À l'usage des non spécialistes. Université Paris XI]

{{Palette|Branches de la physique|Tableau particules|Relativité}}
{{Portail|physique}}

[[Catégorie:Physique des particules| ]]