Saveur et interaction faible |
Nous avons vu que les noyaux sont des systèmes de nucléons liés par la force forte nucléaire, donc extrêmement stables, c'est-à-dire peu susceptibles de se détacher sans intervention extérieure. Cela dit, on observe dans la nature des nucléons qui se séparent de manière spontanée pour former d'autres noyaux. Pour expliquer la manifestation de cette désintégration spontanée de certains noyaux (dits radioactifs) en d'autres noyaux, une autre force à distance doit être invoquée moins élevée que la force forte nucléaire, et elle doit agir sur les quarks. On l'appelle la force nucléaire faible. Elle agit sur une propriété de la matière autre que sa masse, sa charge électrique, ou sa charge de couleur : sa saveur.
Caractéristique de la matière : sa saveur
Les saveurs, contrairement aux trois autres forces à distance, ne sont pas liées de manière attractive ou répulsive par une force, mais elles sont transmutées par la force nucléaire faible. Elle agit à distance en convertissant la saveur d'un quark en une autre saveur. En particulier, pour les quarks, la saveur d'isospin, 
, peut prendre deux valeurs, 
ou 
.
Sa manifestation la plus courante est la radioactivité β qui transforme la saveur 
d'un quark en la saveur 
, ou vice-versa.
Loi de conservation violéeLa saveur n'est pas conservée par la force nucléaire faible !
La force nucléaire faible ne lie pas la matière de manière attractive ou répulsive, mais elle la transmute !
Les quarks Up et Down
Un quark qui a 
est appelé un quark Up (haut), il est noté u, et un quark qui a 
est appelé un quark Down (bas), il est noté d. Par exemple, le proton est constitué de 2 quarks u et 1 quark d. Le neutron est constitué de 2 d et 1 u.
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