Antimatière
Contrairement aux
idées reçues, l'antimatière n'est qu'une des formes normales de la matière dans
l'univers. Celle-ci est déjà fabriquée en laboratoire et utilisée en médecine.
Particularité
L'antimatière est une des formes que peut prendre la matière dans l'Univers.
Pour comprendre la différence entre la matière et l'antimatière il faut
descendre à l’échelle de l'infiniment petit.
Toute la matière est constituée de molécules. L'eau est par exemple composée de
molécules d'eau notée H20. Ces molécules d'eau sont elles-mêmes
composées d'atomes, ici un atome d'oxygène (O) et deux atomes
d'hydrogène (H x 2). Mais ces atomes
sont également constitués de particules au nombre de trois : les protons,
les neutrons et les électrons. On pourrait encore descendre un
stade en dessous car on sait maintenant que les protons et les neutrons (dits
nucléons) sont composés de quarks.
Mais l'apparition de l'antimatière se fait au stade des particules.
Pour chaque particule,
il existe une antiparticule qui est strictement pareil, mais de charge inverse.
Ainsi l'antiparticule du proton est l'antiproton (charge négative), celui de
l’électron est le positron (ou antiélectrons de charge positive) et celui du
neutrons est l'antineutron (même si ils sont électriquement neutres, il sont
constitués d'anti-quarks).
Les particules
et leur antiparticules s'annihilent dans une formidable explosion qui émet des
particules de haute énergie, souvent des photons
émis en rayons gamma.
Ciel vu en rayons
gamma. Contient peut-être des informations sur la présence d'antimatière
Peu d'antimatière
Tout ce qui nous entoure sur Terre est composé presque exclusivement de
matière. On le saurait si il y en avait car l'annihilation matière-antimatière
se détecterait. Mais le "presque" veut dire ce qu'il veut dire. Après
l'invention théorique de ce type de matière par Paul Dirac en 1928,
Anderson observa un peu plus tard, en 1932, des positrons dans l'atmosphère
terrestre.
Paul Dirac, père de
la théorie sur la présence d'antimatière dans l'univers
Fabrication
d'antimatière
On peut trouver deux sources d'antimatière naturelle sur Terre, la radioactivité
naturelle et les rayons cosmiques. Plus d'infos ici.
Lorsqu'une antiparticule est créée, une particule est automatiquement créé elle
aussi, c'est une des lois fondamentales de la physique.
La fabrication d'antimatière en laboratoire est devenue monnaie courante. C'est
au centre européen de recherche nucléaire (CERN) à Genève que les premiers
antiatomes ont été créés en 1996. Il s'agissait d'un antihydrogène composé
donc d'un positron et d'un antiproton. En 2002, une équipe de chercheurs du
CERN a pu synthétiser plus de 50 000 de ces antiatomes pour de nombreuses
applications, surtout dans le domaine médicale (tomographie).
Détection de
l'antimatière
A gauche une étoile,
à droite... une anti-étoile
Comme vous le
remarquez, les deux étoiles sont strictement identiques (sur l'image du dessus). Leur seule
différence n'est pas visible : leur charge électrique. On connait les étoiles
grâce à la lumière qu'elles émettent. La lumière est composée de photons et
l'antiphoton est strictement pareil que le photon.
Ainsi, on ne peut pas distinguer une étoile d'une antiétoile grâce à son
rayonnement.
Conclusion
L'antimatière est une des formes normales de la matière et on la connait très
bien.
Le modèle de la découverte de l'antimatière est un modèle idéal pour la
physique moderne : Théorie de leur existence puis détection. Ce que l'on essaye
actuellement de reproduire sur la matière
noire et les ondes
gravitationnelles.
Existe-t-il des
antimondes ?
On n'a encore jamais observé dans l'univers des corps
(étoiles, galaxies ou autre) qui seraient composés d'antimatière. Cette absence
s'explique peut-être à l'Origine, lorsque les deux formes existaient. Il y
aurait eu un léger avantage en faveur de la matière, ce qui aurait scellé le
destin de l'univers.
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