Qu'est-ce que l'antimatière ?

(Eonen/iStock)

L'antimatière est le nom général donné à une catégorie de particules qui partagent les mêmes propriétés que d'autres formes de matière, mais avec une charge inversée. Par exemple, la particule d'antimatière appelée positron partage toutes les propriétés d'un électron, mais avec une charge positive au lieu d'une charge négative.

Comment l'antimatière a-t-elle été découverte ?

L'idée d'une anti-particule a été développée pour la première fois par le physicien Paul Dirac à la fin des années 1920. En combinant le domaine émergent de la mécanique quantique avec les travaux d'Albert Einstein sur la relativité, il a révélé comment les particules se comportent à différentes vitesses. Interprétant les conséquences de ses équations, Dirac a suggéré que des particules ayant la même masse et le même spin que les électrons pourraient théoriquement exister, mais avec une charge opposée.

La décennie suivante, les traces de particules laissées par les rayons cosmiques à l'intérieur d'une chambre à brouillard ont été considérées comme le premier signe que les anti-électrons de Dirac existaient en réalité.

Comment l'antimatière interagit-elle avec la matière normale ?

Lorsque les particules d'antimatière rencontrent leurs équivalents matière, chaque particule se désintègre en rayonnement gamma.

Cette transformation de l'énergie a fait de l'antimatière le carburant parfait pour tout, des moteurs aux armes dans la science-fiction. Bien qu'il s'agisse d'un produit naturel de décomposition dans des matériaux rayonnants tels que le potassium, et qu'il puisse être généré à l'aide de collisionneurs de particules, il est difficile d'en collecter suffisamment en un seul endroit pour servir de source d'énergie. Pour que le CERN accumule un gramme de matière à son taux de génération actuel, il faudrait environ 100 milliards d'années .

Pourquoi l'antimatière est-elle si rare ?

Jusqu'à présent, il n'y a rien en physique qui rende la matière spéciale. Les deux types de particules devraient exister en quantités égales, mais pourquoi nous ne voyons pas cela reste l'un des plus grands mystères de la physique.

Étant donné que les deux formes de particules s'annihilent et ne laissent qu'un rayonnement de haute énergie, c'est aussi un mystère quant à la raison pour laquelle nous avons des particules d'une variété particulière.

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