L'antimatière
DIVERS
+ DE 2 ANS
Le 21/11/2006 à 18h04
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Question d'origine :
Bonjour !
Tout est dans le titre : qu'est-ce que l'antimatière ?
Merci d'avance
Réponse du Guichet
anonyme
- Département : Équipe du Guichet du Savoir
Le 22/11/2006 à 14h04
Dans un dossier consacré à l'antimatière, intitulé Antimatière vous avez dit Antimatière ?, le site futura-sciences.comdonne l'explication suivante :
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On est familier avec le fait que des charges électriques se repoussent si elles sont de même signe alors qu'elles s'attirent si elles sont de signes opposés. Ce sont deux façons qu'ont les particules d'interagir, s'attirer ou se repousser, mais ce ne sont pas les seules.
Au niveau théorique, les interactions ont d'abord été décrites par l'électromagnétisme classique, puis par des théories plus élaborées qui incorporent des éléments de physique quantique et de relativité restreinte. On les appelle théories quantiques des champs. Historiquement, la mise en place et la compréhension de ces théories ont été longues et douloureuses. Par exemple, les premières versions des théories quantiques des champs faisaient apparaître des problèmes théoriques énormes et des incohérences graves.
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- Pour cette raison, l'antimatière est très instable dans notre environnement fait de matière, et il n'est pas question de la mettre en bouteille (une antibouteille conviendrait, mais alors pas question de la poser sur une table...).
- Quand une annihilation électron-positron se produit, il peut se créer 3 photons, ou une paire de photons. Ce dernier cas est le plus probable, et les photons produits ont alors une propriété remarquable : ils ont une énergie bien déterminée de 511 keV (le keV et un multiple de l'électron-volt eV, 1 keV=1000 eV, une unité utilisée très couramment en physique des hautes énergies. La correspondance avec des unités usuelles est donnée par 1 eV = 10-19s Joule), et sont émis dans des directions exactement opposées (vues du centre de masse de la paire électron-positron).
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Des utilisations pour stocker de l'énergie ou créer de nouvelles armes ont aussi été envisagées mais il semble que ces perspectives soient encore lointaines. On peut trouver une vision probablement assez réaliste de ce type d'utilisation dans le roman de science-fiction de Peter F. Hamilton intitulé "L'Aube de la Nuit". Ceci dit, en général les auteurs de science-fiction font souvent appel à l'antimatière comme ressource-miracle, de manière assez peu modérée..."
Vous pouvez consulter la suite de ce dossier clair et complet pour un complément d'information.
Vous y trouverez traités les points suivants :
1) Qu'est-ce que l'antimatière ? (dont la lecture vient de vous éclairer )
2) Création d'antimatière
3) Où peut-on trouver de l'antimatière sur Terre ?
4) L'antimatière dans notre Galaxie (1)
5) L'antimatière dans notre Galaxie (2)
6) L'antimatière en cosmologie
7) Matière noire, antiprotons et positrons
D'autres part, Wikipedia propose un court article sur ce sujet.
Succinct, il apporte cependant un complément d'information, notamment en ce qui concerne les perspectives d'utilisation de l'antimatière (perspectives enchanteresses, du type "Dans le domaine militaire, une fois encore la quantité d'antimatière ne permettrait pas de faire des bombe, mais elle pourrait servir de détonateur à une réaction de fusion termonucléaire. Cela permettrait de se débarrasser du détonateur de la bombe H, qui rappelons le est constitué d'une bombe A (réaction de fission de matériaux lours de type Uranium). Ainsi les 5Kgs de plutonium nécessaires à une réaction en chaîne de fission ne seraient plus indispensable et seraient remplacés par quelques micro grammes d'antimatière. Les bombes seraient ainsi réduite à la taille que l'on voudrait, ce qui permettrait leur utilisation dans les guerres conventionnelles. De plus, le rayonnement radioactif, sans la bombe A, serait insignifiant."... )
Vous consulterez également avec bonheur le texte des chroniques qu'Hubert Reeves a consacré à ce sujet sur France Culture.
Ces cinq textes sont intitulés Dirac et l’antimatière et mettent en lumière les recherches de Paul Dirac.
Après les révolutions des théories de la
Celles d'Einstein ignorent et négligent complètement celles de la physique quantique, et vice versa. (…)
En effet, "Les deux théories ont un immense succès, mais chacune dans son domaine. La physique atomique explique précisément le comportement des atomes, des molécules et de la lumière. La théorie de la relativité rend compte du mouvement étonnant de la planète Mercure dans le champ de gravité du Soleil."
Il cherche alors à écrire une équation plus générale, qui intègrerait à la fois les apports de la relativité et ceux de la physique quantique. Ce sera
Equation de Dirac, "où m est la masse de la particule, c la vitesse de la lumière, la constante de Planck réduite, x et t les cooordonnées dans l'espace et dans le temps, et ψ(x, t) une fonction d'onde à quatre composantes. (...) sont des matrices de dimension agissant sur le spineur et appelées matrices de Dirac."
(Source : Wikipedia)
Le Guichet du Savoir avait formulé deux réponses à propos de l'antimatière : Entropie De L'univers, l'energie dans le futur, et Création du monde
Vous trouverez également dans les Bibliothèques Municipales de Lyon des documents traitants de ce sujet.
Un dossier simple sur ce thème est en ligne sur rijac.club.fr.
Le site du CNRS propose de nombreux articles sur le même sujet.
Vous trouverez sur Internet de nombreux autres sites relatifs à l'histoire ou la théorie de l'antimatière.
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