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Un antiquark est une particule fondamentale qui constitue la majeure partie de la masse de l'antimatière. Chaque antiquark possède une charge électrique, un nombre de baryons et un nombre étrange. Le symbole d'un antiquark est q. Les antiquarks produisent de l'antimatière, certaines particules d'antimatière étant produites lors d'événements appelés création de paires. Les antiquarks peuvent également composer des particules avec un mélange de particules et d'antiparticules.
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Quelle est la charge d'un quark anti-supérieur ?
Quelle est la charge d'un antiproton ?
Les antiquarks sont-ils des particules d'antimatière ?
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Envoyer des commentairesLe nombre de baryons indique si tu as une particule ou une antiparticule. Vois le tableau suivant qui montre les quarks négatifs qui composent l'antimatière.
| Tableau 1. Quarks négatifs : symboles, charge électrique, nombres de baryons, nombres étranges. | ||||
|---|---|---|---|---|
| Particule | Symbole | Charge électrique | Nombre de baryons | Nombre étrange |
| Anti up | \(\bar{u}\) | -⅔ | -⅓ | 0 |
| Anti baisse | \(\bar{d}\) | + ⅓ | -⅓ | 0 |
| Anti étrange | \(\bar{s}\) | + ⅓ | -⅓ | +1 |
| Anti charme | \(\bar{c}\) | -⅔ | -⅓ | 0 |
| Anti top | \(\bar{t}\) | -⅔ | -⅓ | 0 |
| Anti bas | \(\bar{b}\) | + ⅓ | -⅓ | 0 |
La création d'antimatière se produit lors du processus de création de paires. Cela se produit lorsque la matière entre en collision avec un photon de haute énergie. La collision émet deux particules, l'une constituée de matière, tandis que l'autre est l'antiparticule.
Figure 1. Un photon de haute énergie entre en collision avec un noyau, produisant un positron et un électron. Cela crée également une paire particule-antiparticule. Source : Manuel R. Camacho, StudySmarter.
Les antiquarks constituent l'antimatière. Ce sont les particules qui composent les antiprotons et les antineutrons, qui contiennent trois antiquarks. Leur symbole est le suivant :
\[\texte{symbole du quark de l'antimatière} = \overline {qqq}\].
La composition des antiprotons et des antineutrons est la suivante :
Antiproton
Comme celui-ci a une charge de -1, la charge combinée des antiquarks qui composent l'antiproton doit être de -1. Il faut donc deux quarks anti-up et un quark anti-down.
\[\text{antiproton} = \overline{udu}\]
La charge de l'antiproton est déterminée par l'addition des trois antiquarks.
\[\text{charge de l'antiproton} = -\frac{2}{3} + \frac{1}{3} -\frac{2}{3} = -1\]
La valeur de la charge indique qu'il s'agit d'un antiproton. Les antiprotons et les antineutrons peuvent être classés dans la catégorie des baryons, qui se composent d'antiquarks dont la valeur baryonique est de -1. Vois l'addition suivante des nombres de baryons pour l'antiproton.
\[\text{antiproton} = -\frac{1}{3} -\frac{1}{3} -\frac{1}{3} = -1\]
Un nombre de baryons de -1 indique qu'il s'agit d'un baryon composé d'antimatière.
Antineutron
Comme celui-ci a une charge de 0, la charge combinée des antiquarks doit être nulle. Il faut donc deux quarks anti-descendants et un quark anti-supérieur.
\[\text{antineutron} = \overline{dud}\]
L'addition des charges des trois antiquarks se fait comme suit :
\[\text{charge de l'antineutron} = \frac{1}{3} - \frac{2}{3} + \frac{1}{3} = 0\].
La charge totale indique que tu as affaire à un antineutron. L'addition des nombres de baryons de l'antineutron doit te donner une valeur de -1.
\[\text{antineutron} = -\frac{1}{3} - \frac{1}{3} -\frac{1}{3} = -1\]
Un nombre de baryons de -1 indique que tu as affaire à un baryon composé d'antimatière.
Figure 2. Composition en quarks d'un proton et d'un antiproton. L'antiproton a la même masse mais une charge négative. Source : Manuel R. Camacho, StudySmarter.
Les quarks peuvent se combiner avec les antiquarks, créant ainsi un duo matière-antimatière. Les hadrons pion minus et kaon minus en sont deux exemples. Le pion minus et le kaon minus sont le résultat de la combinaison d'un quark anti-up et d'un quark down.
Le pion plus et le kaon plus quarks ont un nombre de baryons de 0, ce qui indique qu'ils sont une combinaison de matière et d'antimatière.
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