Nous commençons par la fameuse formule d’Einstein

Ici le symbole E designe l’énergie, p l’impulsion, m la masse de la particule et c la vitesse de la lumière. L’impulsion (ou quantité de mouvement) est un vecteur ; si ce nom ne vous dit rien, suivez le lien Aide 3 : vecteurs.

En manipulant un peu cette équation, vous pouvez exprimer l’impulsion en fonction de l’énergie et de la masse.

Dans la Nature l’impulsion totale est conservée. Cela signifie que ce qui arrive doit repartir ensuite ce qui, dans le cas de nos collisions entre particules, se traduit par la relation p_avant=p_après. Pour un boson Z se désintégrant en une paire électron-positron, on obtient p_Z = p_e^- + p_e⁺.
Une question pour aller plus loin : si on applique la définition habituelle de l’impulsion p=mv on se heurte à un problème avec des objets sans masse puisque cette relation donne une impulsion nulle. Que vaut l’impulsion d’une particule de masse nulle si on utilise l’équation valable en relativité restreinte ?

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