Pour observer le cortège électronique des atomes il fallait disposer de sondes plus énergétiques que la lumière: les électrons.
Pour explorer le noyau, il faut monter en énergie, des millions de fois plus importante encore: on fait collisionner les noyaux des atomes par des protons ou des neutrons. Les "microscopes" sont grands comme des villes:
Les accélérateurs de particules. L'accélérateur de van de graaf et le cyclotron sont des "ancêtres" de ces machines.
le C.E.R.N. à Genève (centre européen de recherche nucléaire)
le proton
mp = 1,673 . 10-27 kg ;
mp.c2 = 938 MeV ; charge 1,602.10-19C
contient les quarks u , u , d
Le neutron
mn = 1,675 . 10-27 kg ;
mn.c2 = 939 MeV ; charge = 0
contient les quarks u , d , d
Pour expliquer la faune étrange qui sort de ces collisions, les physiciens ont imaginé que toutes les particules lourdes (les "hadrons") de masse plusieurs centaines de fois celle de l'électron et sensibles à l'interaction forte, étaient formés d'entité réellement élémentaires: les quarks.
La matière ordinaire est constituée avec les pièces "premier âge" de ce jeu universel:
