Antimatière

L'antimatière a été prédite par Paul Dirac en 1930, comme une conséquence la physique quantique lorsque sa formulation est conforme aux principes de la relativité d'Einstein. On doit à Carl Anderson la découverte, en 1932, du positon (antiélectron).

Lorsqu'une particule rencontre son antiparticule, il y a annihilation, c'est-à-dire qu'elles disparaissent complètement. Selon les principes de conservation à la base de la physique, leur énergie (et leur quantité de mouvement) ne disparaissent pas pour autant. Elles sont prise en charge par la création (processus contraire de l'annihilation) de photons normalement de très énergie (gamma). L'équivalence de l'énergie et de la matière répond ici à la fameuse équation d'Einstein : E = mc², qui signifie que l'énergie E des photons créés est égale au produit par le carré de la vitesse de la lumière c² de la masse m des particules annihilées. Le processus inverse est également possible : des photons de haute énergie peuvent conduire à la matérialisation d'une particule et de son antiparticule. Doivent simplent être respectés, ici encore, les principes de conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement, et de la charge. Comme la charge d'un photon est nulle, et que celle des particules créées peut ne pas l'être, on comprend que chaque fois qu'il se crée une particule chargée sont artiparticule (de charge oposée) doit nécessairement apparaître aussi.

Ce principe n'est curieusement pas respecté dans l'univers accessible à l'observation. Celui-ci est très majoritairement composé de matière. l'antimatière y est pratiquement absente. Pourquoi? la réponse à cette question est à l'heure actuelle un des défis que doivent relever conjointement la cosmologie et la physique des particules.
 

Philippe Miné, A la découverte de l'antimatière, Ellipses Marketing, 2010.  2729856854 Gabriel Chardin, L'antimatière : La matière qui remonte le temps, Editions le Pommier, 2010. 2746504812 Apparue avec la découverte de la structure de la matière, la notion d’antimatière soulève quantité d’interrogations. Pourquoi la Nature a-t-elle créé un monde miroir du nôtre? Pourquoi en a-t-on perdu la trace? Dans cet ouvrage qui fait référence, Gabriel Chardin nous aide à approcher cette « matière qui remonte le temps » !  La rencontre des mondes de matière et d’antimatière amènerait à une conflagration d’une extrême violence et à l’élimination totale d’au moins un des protagonistes ! Ce scénario catastrophique est heureusement irréaliste car l’antimatière ne peut exister dans notre voisinage qu’en très faibles quantités!  Mais que savons-nous de cet étrange élément? L’Univers contient-il autant de matière que d’antimatière? Où donc est passée toute l’antimatière qui était présente au début de l’Univers? (couv.).