30 Sep 2023 |
L’antimatière intrigue et déroute les physiciens depuis près d’un siècle, et l’effet de la gravité sur l’antimatière est un sujet de controverse. De nouvelles recherches pourraient avoir réglé le débat en découvrant que les atomes d’antihydrogène, la contrepartie antimatière de l’hydrogène, sont affectés par la gravité de la même manière que leurs équivalents en matière, ce qui exclut l’existence d’une « antigravité » répulsive…
8 Jan 2022 |
Des physiciens du laboratoire européen pour la physique des particules (CERN) ont découvert que l’antimatière tombe. Bien sûr, cela semble évident, mais les scientifiques n’ont pas encore pu confirmer que l’antimatière réagit à la gravité de la même manière que la matière ordinaire. Cette nouvelle expérience apporte la meilleure confirmation à ce jour.
L’antimatière ressemble beaucoup à la matière qui compose tout ce qui nous entoure, à une différence importante près : ses particules ont une charge électrique opposée. Et cette simple différence a de grandes implications…
11 Juin 2021 |
Selon des physiciens de l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) analysant les données du Grand collisionneur de hadrons, une particule subatomique a été découverte comme pouvant passer de la matière à l’antimatière. Il s’avère qu’une différence de poids insondable entre deux particules aurait pu sauver l’univers de l’anéantissement peu après son apparition…
L’antimatière est en quelque sorte la « jumelle maléfique » de la matière normale, mais elle est étonnamment similaire. En fait, la seule différence réelle est que l’antimatière a une charge opposée…
30 Avr 2021 |
L’antimatière est la jumelle étrange et maléfique de la matière ordinaire, et on pense qu’elle a été en grande partie bannie de notre univers. Mais pourrait-elle encore se cacher dans de grands regroupements, même sous forme d’étoiles ? Des astronomes de l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (Université de Toulouse/ France) ont maintenant identifié quelques signaux qui pourraient être la preuve de la présence de ces « anti-étoiles » et ils ont calculé combien d’entre elles pourraient se cacher dans notre propre galaxie…
1 Avr 2021 |
Des chercheurs de la collaboration ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus), basée au CERN, ont annoncé une guerre pour manipuler l’antimatière avec un laser.
L’antimatière est le pendant de la matière, avec des propriétés similaires, mais une charge opposée. Cela signifie que les deux s’annihilent lorsqu’elles se rencontrent, ce qui la rend extrêmement difficile à étudier dans notre monde saturé de matière.
Dans un univers miroir où le temps s’écoule à l’envers, échanger de la matière contre de l’antimatière devrait simplement nous permettre de…
17 Avr 2020 |
Un pas de plus a été réalisé pour élucider l’un des plus grands secrets de l’univers, les scientifiques faisant une énorme percée dans la compréhension de la matière et de l’antimatière et de l’interaction entre les deux. Peu comprise et truffée de questions, la théorie de l’antimatière est néanmoins devenue un élément clé de nombreuses explications sur la physique moderne. Cependant, l’incertitude quant à ses proportions continue de frustrer les chercheurs…
21 Déc 2016 |
Après deux décennies d’essais, les physiciens du CERN ont réalisé la première mesure de la lumière émise par un atome d’antimatière, révélant que l’antihydrogène est l’image miroir exacte de l’hydrogène régulier/ ordinaire.
Le résultat, qui confirme enfin ce qui était prévu depuis longtemps par les lois de la physique, ouvre une nouvelle façon de tester la théorie de la relativité restreinte d’Einstein et pourrait nous aider à répondre à l’un des plus grands mystères de la physique moderne : pourquoi y a-t-il tellement plus de matière que d’antimatière dans l’Univers ?
Mais avant, un petit rappel !
Les lois de la physique prédisent que pour chaque particule de matière ordinaire, il y a une antiparticule. Donc pour chaque électron négativement chargé, il y a un positron positivement chargé. Cela signifie que pour chaque atome d’hydrogène régulier, il y a un atome d’antihydrogène, et tout comme un atome d’hydrogène est composé d’un électron lié à un proton, un atome d’antihydrogène est composé d’un antiélectron (ou positron) lié à un antiproton.
Si une antiparticule arrive à trouver une particule ordinaire, elles s’annulent mutuellement, libérant de l’énergie sous forme de lumière. Ce fait engendre deux problèmes assez lourds à régler. Le premier est que, comme il y a énormément de matière dans l’Univers, il est pratiquement impossible pour les physiciens de trouver de l’antimatière dans la nature, parce qu’elle sera anéantie avant même d’avoir la chance de commencer à la chercher. Le deuxième problème est : pourquoi y a-t-il autant de matière régulière que d’antimatière ? Si nos modèles de physique actuels suggèrent qu’une quantité égale de particules régulières et d’antiparticules ont été produites par le Big Bang, l’Univers ne devrait-il pas s’être annulé ?
Selon Jeffrey Hangst, de la Collaboration ALPHA au CERN en Suisse :
Quelque chose est arrivé, une petite asymétrie qui a laissé survivre de la matière et nous n’avons tout simplement aucune bonne idée qui explique cela actuellement.
Cela pourrait être sur le point de changer car, pour la première fois, des scientifiques ont été en mesure de mesurer le type de lumière (spectre électromagnétique) émis par un atome d’antihydrogène lorsqu’il est frappé par un laser et de la comparer avec celle émise par un atome d’hydrogène régulier dans les mêmes conditions. C’est la première fois que nous sommes capables de contrôler assez longtemps un atome d’antihydrogène pour mesurer directement son comportement et de le comparer à son homologue l’hydrogène ordinaire.
Jeffrey Hangst et l’expérience ALPHA-2. (CERN)
Selon Hangst :
L’utilisation d’un laser pour observer une transition dans l’antihydrogène et de la comparer à l’hydrogène pour voir s’ils obéissent aux mêmes lois de la physique a toujours été un objectif clé de la recherche d’antimatière.
Parce qu’il est impossible de trouver une particule d’antihydrogène dans la nature, vu que l’hydrogène (qui annule l’antihydrogène) est l’élément le plus abondant dans l’Univers, les scientifiques doivent produire leurs propres atomes d’antihydrogène.
Au cours des 20 dernières années, l’équipe ALPHA a trouvé comment produire suffisamment d’atomes d’antihydrogène pour avoir réellement la chance de pouvoir travailler avec et ils ont finalement trouvé une technique qui leur permet de créer environ 25 000 atomes d’antihydrogène toutes les 15 minutes et d’en piéger environ 14. Les précédentes méthodes ne peuvent en piéger que 1,2 atome d’antihydrogène toutes les 15 minutes.
Ces particules piégées ont été ensuite touchées par une lumière d’un laser pour forcer leurs positrons à “sauter” d’un niveau d’énergie inférieure à un niveau plus élevé. Lorsque les positrons retournent au niveau d’énergie inférieur, la quantité de lumière qui est libérée peut être mesurée.
L’équipe a découvert que l’atome d’antihydrogène émettait exactement le même spectre lumineux que les atomes d’hydrogène ordinaires. Ce résultat est cohérent avec le modèle standard de la physique des particules, qui prédit que l’hydrogène et l’antihydrogène auront des caractéristiques d’émission de lumière identiques et les physiciens ont maintenant la chance de tester d’autre spectre d’émission en utilisant différents types de lasers.
S’ils finissent par être identiques, la relativité restreinte d’Einstein à encore de beaux jours devant elle, comme Adrian Cho explique pour Nature :
Expliquer pourquoi la relativité restreinte exige que l’antimatière reflète la matière implique beaucoup de mathématiques. Mais en un mot, si cette relation de miroir n’était pas exacte, alors l’idée de base derrière la relativité restreinte ne pourrait pas être exactement juste.
Elle suppose qu’une seule chose unifiée appelée espace-temps se divise différemment en espace et en temps pour des observateurs se déplaçant l’un par rapport à l’autre. Il pose que ni l’un ni l’autre ne peut dire qui est vraiment en mouvement et qui est stationnaire. Mais, cela ne peut pas être juste si la matière et l’antimatière ne se reflètent pas. Si l’antimatière n’obéit pas aux mêmes lois de la physique que la matière ordinaire, nos modèles du Big Bang seront faussés.
Cette expérience ouvre la possibilité de comprendre pourquoi la matière a échappé à l’anéantissement total dans l’Univers et nous a permis, ainsi qu’à tout ce qui nous entoure, d’exister.
L’étude publiée dans Nature : Observation of the 1S–2S transition in trapped antihydrogen et décrite également sur Nature : Deep probe of antimatter puts Einstein’s special relativity to the test…
