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Vers la fabrication d'antimatière

Une des plus délicates expériences de physique jamais réalisées se prépare : il s'agit de fabriquer de l'antimatière, le miroir de la matière qui forme notre Univers. Une infime quantité. A peine quelques milliardièmes de gramme sans doute en dix ans. Ce serait déjà une incroyable prouesse. Retour en arrière. Un bond de quinze milliards d'années vers le passé. Le big bang. De la lumière jaillit la matière. Pour chaque particule, un proton par exemple, une antiparticule est créée en même temps. Sa réplique presque parfaite : seule la charge électrique est inversée. Le proton, positif, et l'antiproton, négatif. De même pour l'antiélectron, baptisé positon. Chacun part de son côté, et c'est tant mieux. Sans cela, personne ne serait là pour se poser de questions. Dès qu'une antiparticule retrouve sa particule, retour à la case départ : une gerbe de lumière. La matière ? On la connaît, elle a formé noyaux, atomes et molécules. Quant à l'antimatière créée lors de la formation de l'Univers, c'est un mystère. «Pourquoi la Nature s'est-elle dotée d'un jeu de matière et d'un jeu d'antimatière pour n'en utiliser qu'un seul ?», se demande le physicien John Eades. L'antimatière s'est évaporée sans explication. Introuvable. Et les physiciens n'aiment pas cela. Parce que depuis 1927 et les travaux de Paul Dirac, on sait que l'antimatière apparaît dès que la matière apparaît. ?il pour oeil, particule pour particule. Et les prédictions du chercheur britannique ont été vérifiées expérimentalement dès les années 30. Puis confirmées à de nombreuses reprises. A Genève, les physiciens vont donc tenter de reproduire à grande échelle leur exploit de 1996. En rapprochant des antiélectrons et des antiprotons, ils étaient parvenus à produire neufs «atomes» d'antihydrogène, des tandems entre un «noyau» négatif et un «électron» positif, le plus simple possible des antiatomes, comme l'hydrogène est le plus simple des atomes. Neufs événements si fugitifs que les chercheurs n'avaient pas eu le temps de les saluer par des observations précises : ils n'ont pu que constater les traces de leur passage. Mais, cette fois, les physiciens du Cern ont mis au point un moyen de les calmer pour les guider lentement vers leur lieu de rendez-vous avec des antiélectrons : le décélérateur d'antiprotons. Un anneau circulaire, souterrain, de 188 mètres de diamètre où les quelque 20 à 50 millions d'antiprotons entraînés dans leur course folle sont fatigués à coups de champs électriques et guidés par des aimants. Leur vitesse «freinée» s'élève tout de même à 30 000 km/s. Une allure malgré tout décente, puisque les détecteurs peuvent alors suivre les faits et gestes des particules. Les physiciens auront alors le loisir de les étudier sous toutes les coutures et de les comparer avec les propriétés de banals atomes d'hydrogène, plus faciles à dompter et déjà bien connus. Le tout avec une telle précision que «s'il fallait procéder à la même étude sur vous, nous pourrions faire la différence entre vous et votre anti-vous, même si elle ne tient qu'à un grain de poussière», s'amuse Rolf Landua. Avec, peut-être, à la clef la découverte d'une différence entre la matière et l'antimatière, «quelque chose de tout à fait nouveau». Une infime asymétrie qui pourrait expliquer pourquoi la matière l'a emporté sur son reflet dans le miroir, il y a quinze milliards d'années.

Libération :

http://www.liberation.com/quotidien/semaine/20001107marv.html

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