Qu'est-ce qu'un proton?

Un proton est une particule subatomique présente dans le noyau de tous les atomes conventionnels. Le seul endroit où trouver de la matière sans protons est une étoile à neutrons ou le cœur d'accélérateurs de particules puissants. Le proton a une charge positive, qui équilibre la charge négative en atomes, électrons. Si un atome présente un déséquilibre de protons ou de neutrons, il n'est plus neutre et devient une particule chargée, également appelée ion.

Il est difficile de déterminer qui a exactement découvert le proton. Les scientifiques ont théorisé l’existence de particules chargées positivement après la découverte de l’électron par JJ Thomson en 1897. On attribue souvent à Ernest Rutherford cette découverte, toutefois, sur la base de ses expériences de 1918.

Rutherford a déclenché des particules alpha, qui sont essentiellement des noyaux d'hélium sans électrons, dans un azote gazeux. Ses détecteurs ont trouvé la signature caractéristique des noyaux d'hydrogène en cours de production. Après y avoir réfléchi pendant un moment, il réalisa que ces noyaux d'hydrogène ne pouvaient provenir que de l'azote. Cela a conduit à la théorie selon laquelle le noyau d'un atome d'hydrogène était une particule élémentaire, le proton, et que des protons pouvaient être trouvés dans les noyaux de tous les atomes.

Les propriétés des atomes sont définies par le nombre d'électrons, de neutrons et de protons qu'ils possèdent. Le nombre de protons est toutefois la variable la plus significative. En fait, cette variable est si importante que le nombre de protons dans le noyau d'un atome est appelé le numéro atomique, et les atomes sont nommés en fonction du nombre de protons qu'ils possèdent.

Le numéro atomique est la caractéristique physique la plus pertinente d'un atome. Les atomes à faible nombre atomique sont les plus répandus dans l'univers, car ils sont les plus faciles à former. C'est pourquoi l'hydrogène et l'hélium sont les éléments les plus abondants de l'univers.

En 1955, l'anti-proton, le jumeau diabolique du proton, a été découvert. Au lieu d'avoir une charge positive, elle a une charge négative. Comme toute antimatière, elle explose au contact de la matière normale.

Les protons sont également un favori des physiciens expérimentaux qui aiment les accélérer jusqu'à des fractions significatives de la vitesse de la lumière. Les protons balistiques sont à l'origine de nombreuses découvertes dans l'immense "Zoo de particules" généré par la physique au 20e siècle. Contrairement à leurs cousins, les neutrons, les protons sont stables à l'extérieur d'un noyau atomique, ce qui les rend utiles à des fins d'expérimentation.