On a reproduit la création de la matière par la lumière du Big Bang

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Il y a presque 115 ans, Einstein publiait un très court article dans lequel il établissait que selon sa théorie de la relativité restreinte, la lumière pouvait transmettre l’inertie de la matière, ce qui en terme moderne implique qu’une énergie est équivalente à une masse. Son raisonnement aboutissait donc à la célèbre formule E=mc2. On peut trouver cet article, et bien d’autres concernant l’essor aussi bien de la théorie de la relativité restreinte que de celle de la relativité générale, dans un célèbre ouvrage publié par Dover : The Principle Of Relativity.

On pouvait donc penser que l’on pouvait créer de la lumière à partir de la masse et inversement.

Dans le premier cas, des physiciens comme Arthur Eddington et Jean Perrin ont rapidement soupçonné que c’était là la clé de l’énergie du Soleil. Ainsi, dès 1919 puis en 1921, dans un premier article intitulé Matière et Lumière, Perrin précise cette idée en proposant que le Soleil et les autres étoiles brillaient en faisant fusionner des atomes d'hydrogène. Eddington aboutit presque au même moment aux mêmes conclusions, conforté dans ses idées par les expériences de spectrométrie de masse de son compatriote britannique, le prix Nobel de chimie Francis Aston.

Les développements de la théorie quantique des champs à la fin des années 1920 et au début des années 1930 vont permettre de montrer que le second processus, la création de la matière à partir de la lumière, est aussi valable. Une version spectaculaire de ce processus est prédite en 1934 par Gregory Breit et John Wheeler, la production de paires électron-positron par collision de photons et, comme Futura l’expliquait dans le précédent article ci-dessous, ce processus a dû se produire pendant le Big Bang.


Une présentation du Brookhaven National Laboratory et des recherches que l'on y mène. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur...

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