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Exercices
et électromagnétique conservent 1a saveur des paiticu1es, de même que ]' interaction
faible par courants neutres. Seule l'interaction faible par courants chargés, correspondant à l' échange d' un boson W±, peut modifier la charge électrique et donc la saveur
des particules. Ces couplages par courants chargés peuvent s' opérer entre différentes
famil1 es de quarks. On pourra, par exemple, observer 1a désintégration du quark s via
c ~ dW+ ~ de+ve ou encore c ~ sw + ~ se+ ve.
En revanche, un tel mélange entre familles n' apparaît pas dans le secteur des leptons. Ainsi dans les exemples précédents, seul un neutrino électronique peut être associé au positron. De même, le neutrino v µ est toujours associé au muon et le neutrino
v 7 au lepton r. Les différents couplages autorisés entre particules du modèle standard
seront discutés plus en détail au chapitre 6.
Exercices
Ill Unités naturelles
En physique des particules, on utilise le système d'unités naturelles tel que n = c = 1
(sans dimension). En général on choisit le MeV ou le Ge V comme unité d'énergie.
a) Quelle est la dimension d'un temps dans ce système d' unités ? Déterminez la valeur d' une seconde.
b) Même question pour une longueur et un mètre.
c) Les sections efficaces sont données en barns (1 b = 10- 24 cm 2 ). Que vaut 1 pb en
unités naturelles ?
IB Gravitation
Le quark top est la particule élementaire la plus massive connue. Nous allons comparer classiquement l'énergie potentie11e gravitationnelle et électrostatique pour un
système de deux quarks top.
a) On considère une paire de quarks top séparés d' une longueur correspondant à leur
durée de vie. Déterminez cette longueur.
b) Calculez l'energie potentielle gravitationnelle d'un des quarks dans le potentiel
du second.
c) Même question pour l'énergie potentielle électrostatique. Comparez avec le résultat précédent.
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