Parmi les nombreuses questions sans réponse qui se dressent sur le chemin du modèle standard de physique, le mystère de la matière-antimatière est l’une des plus grandes. Mais les chercheurs du CERN pourraient bientôt expliquer le paradoxe de notre propre existence.
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Vue d'artiste. Domaine public. Pixabay.
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À l’échelle des particules élémentaires, il existe une symétrie presque parfaite entre matière et antimatière. À l’échelle cosmologique en revanche, nous vivons dans un Univers asymétrique puisque la matière est prépondérante par rapport à l’antimatière. Pourtant, les lois de la physique prédisent que pour chaque particule de matière régulière, il y a une antiparticule égale, et opposée.
Si une antiparticule rencontre une particule régulière, les deux s’annuleront. Le problème se pose lorsque l’on considère que le modèle standard de physique prédit que le Big Bang aurait produit des quantités égales de particules de baryons dans les formes de matière et d’antimatière appelées matière baryonique et matière antibaryonique.
Mais le fait est que nous nous sommes retrouvés avec d’autant plus de matière baryonique que de matière inverse, et ceci est un problème puisque les quantités égales produites par le Big Bang auraient normalement dû s’annuler instantanément. C'est la « Violation de la symétrie CP ».
C’est là qu’interviennent les chercheurs du CERN, en Suisse, et qu’entre en scène le grand collisionneur de hadrons (LHC).
produisant d’énormes quantités d’un type spécifique de baryon (le baryon Λb0) et sa version antiparticule (Λb0-bar, et ont ensuite étudié la façon dont ces particules se désintègrent en un proton et deux mésons. « Ce processus est extrêmement rare et n’a jamais été observé précédemment », explique l’équipe. Les capacités du LHC auront permis aux chercheurs de recueillir un échantillon pur d’environ 6 000 de ces désintégrations.
Le fait que ces particules se désintègrent en composants séparés est important parce que toute différence significative — ou asymétrie — entre les quantités de matière et d’antimatière baryons serait le résultat de la violation de CP. Et c’est exactement ce que les chercheurs ont découvert.
Video – Fonctionnement du grand collisionneur de hadron – cc. CERN.
Malheureusement, les premières statistiques ne sont pas suffisamment robustes pour répondre à la question de savoir pourquoi il y a tant de matière dans l’Univers ou même si l’asymétrie observée tombe dans les limites du modèle standard. Mais compte tenu des instruments et des cerveaux que nous avons à disposition, il ne faudra pas attendre très longtemps avant que ces résultats soient renforcés ou infirmés.
Si une antiparticule rencontre une particule régulière, les deux s’annuleront. Le problème se pose lorsque l’on considère que le modèle standard de physique prédit que le Big Bang aurait produit des quantités égales de particules de baryons dans les formes de matière et d’antimatière appelées matière baryonique et matière antibaryonique.
Mais le fait est que nous nous sommes retrouvés avec d’autant plus de matière baryonique que de matière inverse, et ceci est un problème puisque les quantités égales produites par le Big Bang auraient normalement dû s’annuler instantanément. C'est la « Violation de la symétrie CP ».
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Illustration,
atome – Domaine public. Pixabay.
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C’est là qu’interviennent les chercheurs du CERN, en Suisse, et qu’entre en scène le grand collisionneur de hadrons (LHC).
produisant d’énormes quantités d’un type spécifique de baryon (le baryon Λb0) et sa version antiparticule (Λb0-bar, et ont ensuite étudié la façon dont ces particules se désintègrent en un proton et deux mésons. « Ce processus est extrêmement rare et n’a jamais été observé précédemment », explique l’équipe. Les capacités du LHC auront permis aux chercheurs de recueillir un échantillon pur d’environ 6 000 de ces désintégrations.
Le fait que ces particules se désintègrent en composants séparés est important parce que toute différence significative — ou asymétrie — entre les quantités de matière et d’antimatière baryons serait le résultat de la violation de CP. Et c’est exactement ce que les chercheurs ont découvert.
Video – Fonctionnement du grand collisionneur de hadron – cc. CERN.
Malheureusement, les premières statistiques ne sont pas suffisamment robustes pour répondre à la question de savoir pourquoi il y a tant de matière dans l’Univers ou même si l’asymétrie observée tombe dans les limites du modèle standard. Mais compte tenu des instruments et des cerveaux que nous avons à disposition, il ne faudra pas attendre très longtemps avant que ces résultats soient renforcés ou infirmés.
Rédaction/Infographie/Webmaster: TC - Tu Vas Savoir - TVS.
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