Yahoo Actualités INTERVIEW. "Une particule de matière, sur un milliard, a réussi à survivre. Pourquoi ?"
Au commencement étaient la matière et sa jumelle antagoniste, l'antimatière. Alors qu'elles auraient dû s'annihiler, la première a résisté... Un défi au modèle standard de la physique.
Cet article est issu du magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n°210 daté juillet/ septembre 2022.
Yasmine Amhis est chargée de recherche au Laboratoire des deux infinis Irène Joliot-Curie à Orsay.
Sciences et Avenir : Qu'est-ce que l'antimatière ?
Yasmine Amhis : Selon le modèle standard de la physique des particules qui décrit les composants de la matière et leurs interactions fondamentales, tout élément de la matière ordinaire possède un double, de même masse et même durée de vie mais de charge opposée. À l'électron, par exemple, de charge négative, est associé le positon. C'est la même chose pour les quarks dont l'assemblage forme les neutrons et les protons. Il y a ainsi des antiquarks à l'intérieur des antineutrons ou des antiprotons, qui forment des anti-atomes. En 1926, le Britannique Paul Dirac a déduit leur existence à partir d'équations, et l'Américain Carl Anderson a observé les premiers positons en 1932.
Comment cette antimatière se forme-t-elle ?
Beaucoup l'a été au cours des premières fractions de seconde qui ont suivi le Big Bang, quand des paires particule-antiparticule ne cessaient d'apparaître. Actuellement, il y a d'autres sources, car certains éléments radioactifs se transforment en émettant des positons. C'est ce principe qui est utilisé à l'hôpital lorsqu'on recherche des cellules cancéreuses grâce à la tomographie par émission de positons (TEP). Nous suspectons les pulsars - ces étoiles à neutrons en rotation rapide -d'émettre des positons. Mais nous en fabriquons aussi au LHC, le grand accélérateur de particules du Cern à Genève, afin de les étudier.
Il devrait donc y en avoir partout. Or il n'y en a nulle part… Comment l'expliquer ?
C'est la grande énigme de la physique contemporaine ! Dans les premières phases du Big Bang, dès que la matière et l'antimatière entraient en contact, elles s'annihilaient mutuellement et se transformaient en lumière pure. Si la matière et l'antimatière ont été créées et détruites ensemble, l'Univers [...]
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