Cet article est uneébauche concernant laphysique des particules.
| Classification | |
|---|---|
| Composition | Élémentaire |
| Masse | |
|---|---|
| Charge électrique | ⅔e |
| Spin | ½ |
| Durée de vie | 10-25s |
Lequarktop (en abrégét) est unquark, uneparticule élémentaire de laphysique des particules.
Comme tous les quarks, le quarktop est unfermion. Il s'agit d'un quark de3e génération possédant unecharge électrique de +2/3e. Il est le quark le plus massif avec une masse de 171,77 ± 0,38 GeV/c2[3],[1],[2] (presque autant qu'unatome d'or).
L'antiparticule du quarktop est l'antiquarktop, de charge électrique −2/3e.
Le quarktop interagit principalement[réf. nécessaire] par l'intermédiaire de l'interaction forte mais ne peut se désintégrer que par l'intermédiaire de l'interaction faible, presque exclusivement[réf. nécessaire] en unboson W et unquarkbottom. Lemodèle standard lui prédit unedurée de vie d'environ 10−25 s, soit environ 20 fois moins que l'ordre de grandeur des durées des interactions fortes. En conséquence, le quarktop ne peut pas former dehadron.
Dans les années précédant la découverte du quarktop, on réalisa que certaines mesures de précision des masses et des couplages desbosons vecteurs de l'interaction électrofaible étaient très sensibles à la valeur de la masse du quarktop. Ces effets permirent la détection indirecte du quarktop, même si celui-ci ne pouvait pas être produit à l'époque. Ces effets conduisirentGerard 't Hooft etMartinus Veltman à prédire en 1994 une masse du quarktop comprise entre 145 et 185 GeV (ce qui leur valut en partie leprix Nobel de physique en 1999).
Le quarktop fut directement observé par les expériencesCDF en 1994[4] puisDØ en 1995[5], auTevatron (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 auLHC (CERN) en 2010[6]. 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 de3e génération (le quarkbottom) en 1977, une tentative fut faite pour les nommerbeauty (« beauté ») ettruth (« vérité ») ; cet usage ne se maintint pas et les quark furent nommésbottom ettop.
Douze ans après sa découverte, le quark top est l'un des sujets d'étude de la physique des hautes énergies (physiqueTerascale).
Pourquoi est-il si massif ?[Information douteuse] Que peut-il nous révéler des origines de la masse des particules ?[Information douteuse] La masse duboson de Higgs est reliée à celle du quark top. La mesure de la masse du quark top doit être précisée (actuellement avec une précision de 0.22% d'incertitude[3]). Il est bien entendu que massif ne veut pas direétendu. Sa durée de vie ne lui permet pas de participer au confinement.
LeLarge Hadron Collider (LHC, CERN, Suisse) devrait produire 7 fois plus de quarks top que leTevatron (par millions).
[html]) :« la collaboration ATLAS décrit comment elle a réussi à observer l'intrication quantique pour la première fois entre des particules fondamentales appelées quarks top et à des énergies inédites. »
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