Antimatière

L’antimatière

À lui seul, le mot suffit à susciter la curiosité et à délier l’imagination.

Non seulement des amateurs de science-fiction, mais aussi des , pour qui cette sœur jumelle de la matière est l’une des plus grandes énigmes de la contemporaine. D’après les équations du modèle standard cosmologique, qui décrit les particules élémentaires, chaque particule est associée à une particule d’antimatière qui serait comme son image dans un miroir. Ainsi, l’antiélectron ressemble comme deux gouttes d’eau à l’électron, si ce n’est qu’il possède une charge électrique opposée.

Conformément à cette théorie, les physiciens ont pu créer et observer dans leurs accélérateurs de particules tous les représentants de l’antimonde : antiprotons, antiquarks, antineutrinos…

Du coup, une question les tiraille. Si matière et antimatière sont à ce point symétriques, comment expliquer que les galaxies, les étoiles, les planètes, nous… bref tout ce qui compose l’Univers soit invariablement constitué de matière ? Autrement dit, où est passée l’antimatière ?

Création d’antihydrogène

Documentaire sur l’antimatière.

L’antimatière est l’ensemble des antiparticules des particules composant la matière classique — celle dont est faite la Terre.

Le préfixe « anti- » signifie que l’antimatière est « l’opposée » de la matière.

L’opposition se fait au niveau des charges (dont la charge électrique) : les particules composant l’antimatière ont des charges opposées à celles des particules jouant le même rôle dans la matière. Par exemple, la matière comprend les protons, positifs, et les électrons, négatifs.

L’antimatière comprend donc les antiprotons, négatifs, et les antiélectrons (ou positrons), positifs.

Ce qui n’empêche pas l’existence de particules d’antimatières de charge nulle (par exemple les antineutrons).

Il existe pour chaque particule une antiparticule correspondante.

Pour une particule élémentaire de charge nulle, il est possible d’être sa propre antiparticule : c’est le cas du photon, du graviton s’il existe, et le cas du neutrino n’est pas tranché.

Autre caractéristique, une particule et son antiparticule peuvent s’annihiler mutuellement lorsqu’elles rentrent en contact : elles sont alors intégralement converties en énergie radiative (deux photons), suivant le total des masses en interaction, E=mc2.

Cette annihilation conduit donc à dire que la notion de masse est unitaire et, qu’en ce domaine, on ne peut pas différencier facilement la matière de l’antimatière.

L’antimatière a été imaginée quand Paul Dirac a écrit l’équation portant son nom.

Source wikipédia

L’antimatière n’existe qu’en quantités infimes dans l’univers local, soit dans les rayons cosmiques, soit produite en laboratoire.

En fait, le nom « antimatière » est donné par anthropomorphisme : nous appelons « matière » les particules qui nous constituent et « antimatière » les particules opposées.

Les travaux sur l’antimatière consistent en grande partie à expliquer pourquoi cette rareté alors que nécessairement, selon la théorie du Big Bang, la matière et l’antimatière auraient été présentes en quantités égales.

Création d’antiprotons

L’histoire de l’antimatière