L'antimatière [topic unique]

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Antimatière

Citation :

L'antimatière désigne une sorte de matière où les particules seraient remplacées par leurs antiparticules. Un atome d'anti-hydrogène, par exemple, est composé d'un anti-proton (de charge négative) autour duquel orbite un anti-électron, appelé « positon » (ou « positron »), de charge positive.

Lorsqu'une particule rencontre son antiparticule, les deux réagissent en s'annihilant sous forme d'une incroyable quantité d'énergie pure, toute la masse se transformant en énergie selon la célèbre formule E=mc². Ainsi, la réaction entre un kilogramme d'antimatière et un kilogramme de matière produit 1,8×1017 joules. En comparaison, la combustion d'un kilogramme de pétrole ne produit que 4,2×107 J (dix milliards de fois moins), et la fusion nucléaire (celle qui anime le soleil) d'un kilogramme d'hydrogène en produit 2,6×1015 J (cent fois moins). En fait, l'énergie que l'on pourrait produire avec quelques grammes d'antimatière est suffisante pour transporter un vaisseau sur la lune.

Des atomes d'anti-hydrogène ont été créés en nombre très limité en laboratoire depuis la fin du XXe siècle, mais leur période de vie est très courte et ils ne peuvent être conservés. De plus, leur création nécessite d'immenses dispositifs (accélérateur de particules) et des quantités effroyables d'énergie, bien plus que n'en libère leur annihilation avec la matière.

Bien que l'on rencontre parfois des particules d'antimatière dans l'univers (la première particule d'antimatière fut découverte en 1933 ; il s'agissait d'un anti-électron produit par la rencontre entre des rayons cosmiques et l'atmosphère), dans l'état actuel de nos connaissances il n'y a pas d'atome d'anti-matière à l'état naturel. La disparition de l'antimatière (créée en même temps que la matière selon la théorie du Big Bang) reste un mystère, mais il est certain que sans cela nous n'aurions jamais existé.

Une hypothèse pour expliquer la disparition de l'antimatière serait que l'antimatière peuplerait à présent un univers parallèle distinct du nôtre, mais le problème est qu'il est impossible de prouver la véracité de cette hypothèse, puisqu'il est impossible d'entrer en contact avec un univers parallèle (S'il en existe un).
Une autre explication serait qu'il existe des antikaons, une antiparticule capable de se transformer spontanément en sa particule correspondante. Vu que matière et antimatière fonctionnent de la même manière, l'inverse aurait dû être possible avec la même facilité, mais ce ne serait pas le cas : Des antikaons pourraient devenir des kaons, mais parmi ces nouveaux kaons, un petit nombre ne redeviendrait pas un antikaon, et à force de défections, le nombre d'antikaons serait largement inférieur à celui des kaons, par conséquent la matière ne pouvait que prendre le dessus sur l'antimatière. Cette hypothèse est née d'observations faites dans les années 1960 par des physiciens.
Mais ceci n'expliquerait pas tout : le couple kaon/antikaon ne représenterait qu'une minorité de la matière/antimatière, et même si les physiciens estiment qu'il n'y avait qu'un milliardième de matière en plus par rapport à l'antimatière, ils cherchent donc une solution plus complète à ce mystère en étudiant les propriétés d'autres antiparticules, qu'ils produiront dans de grandes installations prochainement (A compléter plus tard, parler du LHC, CMS, Alice, Atlas...).