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7.2. Modèle des quarks
On en déduit la charge électrique des deux quarks :
(7.20)
et leur nombre baryonique :
(7.21)
Le nombre baryonique est le même pour chacun des deux quarks, et par extension le
même pour tous les quarks, afin que tous les états liés de trois quarks aient un nombre
baryonique égal à l'unité.
Le quadruplet, de spin ~ est composé des quatre résonances ~dont les compositions en quarks sont logiquement :
~- = ddd, ~o = udd, ~+ = uud, ~++ = uuu.
(7.22)
En ajoutant le quark étrange à partir du doublet de nucléons, on construit l'octet
de spin 4 (A , 27-.o,+, s -· 0 ) et à partir des ~, le décuplet de spin ~. La composition
en quarks des ces multiplets est donnée sur la figure 7 .2. On en déduit que la charge
électrique du quarks vaut-!.
Le dernier état du décuplet, le baryon Q, n'a été mis en évidence expérimentalement que quelques mois après la publication du modèle des quarks. Cette découverte
a permis de confirmer la validité du modèle. De plus, la formule de masse avait permis de prédire la masse de ce baryon avec une bonne précision.
Les mésons : Ce sont des bosons, ils doivent donc être composés, au minimum,
de deux quarks. Le nombre baryonique est nul pour les mésons, or certains mésons
sont antiparticules l'un de l'autre (n+ et n - ) ou leur propre antiparticule (n°). Pour
satisfaire ces propriétés, un méson doit être un état lié quark-antiquark.
En utilisant le même raisonnement que pour les baryons, en combinant deux isos: pins 4 et deux spins 4, il existe quatre combinaisons, qui sont toutes réalisées dans la
~ nature:
't:
0
~ • un singlet (isospin nul) scalaire (spin nul) : le méson T/,
0
c
.Q • un triplet (J = 1) scalaire: les pions n-,o,+,
ü
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l • un singlet vecteur (J = 1) : le méson w,
f
s • un triplet vecteur : les mésons p - ,O,+ .
F!
-ci
g L'ajout du quark étrange étend les deux triplets en deux octets donnés sur la figure 7 .3.
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Les mésons : Ce sont des bosons, ils doivent donc être composés, au minimum,
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