Pion (particule)

Un pion ou méson pi est une des trois particules : π, π+ ou π−. Ce sont les particules les plus légères de la famille des mésons. Elles jouent un rôle important dans l'explication des propriétés à basse énergie de la force nucléaire forte ; notamment, la cohésion du noyau atomique est assurée par l'échange de pions entre les nucléons (protons et neutrons). Le substantif masculin pion (prononcé en français standard) est composé de pi, transcription de la lettre grecque π, et de -on, tiré de électron. Le symbole du pion est la lettre (« pi ») de l'alphabet grec, en référence à l'initiale de « pseudo(-)scalaire ». Les pions ont un spin égal à 0. Comme leur nom l'indique, les pions , et ont une charge électrique respectivement égale à 1, −1 et 0. Les pions sont des mésons, c'est-à-dire des hadrons constitués d'une paire quark-antiquark. Ils sont tous trois composés de quarks de la première génération (quark ou antiquark up et down). Ainsi, les pions et sont chargés car ils sont composés d'un quark et d'un antiquark de saveurs différentes alors que le pion est neutre car il est composé d'un quark et d'un antiquark de même saveur ou, plus précisément, de l'état superposé up/antiup et down/antidown (puisque ces deux combinaisons possèdent un nombre quantique identique). Les trois pions sont des mésons pseudo(-)scalaires. Les pions sont les plus légers des mésons. Les deux pions chargés et ont une masse de 139,570 1 ± 0,0003 MeV/c2 ; et le pion neutre a une masse de 134,976 6 ± 0,0006 MeV/c. De fait, le pion neutre est sa propre antiparticule ; et les deux pions chargés et composent une paire particule-antiparticule : le pion négatif est l'antiparticule du pion positif , et inversement. L'interaction liant les nucléons entre eux ne correspond pas directement à l'interaction forte, elle en est une conséquence : les nucléons n'ayant pas de charge de couleur, ils n'interagissent pas par échange de gluons mais par échange de pions.