Le concept d’antimatière ravit les amateurs de science-fiction depuis des années, mais il pose aussi une véritable question aux physiciens. Mathématiquement parlant, il est logique que pour chaque type de particule de notre univers, il existe une antiparticule correspondante qui est la pareil mais avec la charge opposée — donc pour correspondre à l'électron, par exemple, il devrait y avoir un antiélectron, également appelé positron. Lorsque l’antimatière et la matière entrent en contact, elles se détruisent toutes deux dans un éclair d’énergie.
Lorsque le Big Bang s'est produit, il aurait dû créer des quantités égales de matière et de matière. antimatière. Et pourtant la matière est partout et il n’y a quasiment plus d’antimatière dans notre univers aujourd’hui. Pourquoi donc?
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Une nouvelle expérience du CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, s’est penché sur la question en étudiant comment la matière et l’antimatière pourraient réagir différemment au champ gravitationnel de la Terre. Les physiciens pensent que l’antimatière pourrait chuter à un rythme différent de celui de la matière, ce qui expliquerait pourquoi elle est moins répandue. Mais pour tester cela, ils doivent créer des particules d'antimatière telles que
atomes de positronium. Ce sont des paires d’un électron et d’un positron, mais ils ne vivent qu’une fraction de seconde – 142 nanosecondes pour être exact – et il n’y a donc pas assez de temps pour effectuer des expériences sur eux.La percée du CERN réside dans la création d’atomes de positronium qui durent beaucoup plus longtemps – 1 140 nanosecondes chacun. Ils ont également pu suivre la vitesse des atomes de positronium créés, observant qu'ils se déplacent entre 70 et 120 kilomètres par seconde, ce qui facilite les expériences sur eux. Ils y sont parvenus en utilisant le « convertisseur positron-positronium » au son délicieux, qui envoie un flash laser ultraviolet pour donner plus d’énergie aux positons afin qu’ils vivent plus longtemps.
À terme, les scientifiques pourront utiliser ces atomes de positronium à vie plus longue dans des expériences pour voir comment ils réagissent à la gravité, mais ils doivent d'abord vérifier si les atomes qu'ils créent sont électriquement neutres. Heureusement, cela peut être fait sans utiliser le Accélérateur du CERN qui est actuellement fermé pour un programme de mise à niveau de deux ans. La plupart des expériences au CERN nécessitent l'utilisation de l'accélérateur pour créer un faisceau de protons, mais cette expérience sur le positronium peut se poursuivre même pendant la période d'arrêt.
Les résultats sont publiés dans la revue Examen physique A.
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