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Matière et antimatière : une similitude toujours énigmatique

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lors que notre monde est né en même temps que son "reflet", seul le premier subsiste aujourd'hui. Pourquoi et comment ? les physiciens s'interrogent toujours sur cette énigme qui, sous l'intitulé "Matière et Antimatière", constitue le thème des Rencontres de Blois auxquelles participent, depuis lundi, quelque 130 physiciens du monde entier. Notre Univers n'est fait que de matière. Aucune expérience n'a jamais détecté d'antimatière, à l'exception de quelques antiparticules produites lors de la désintégration des rayons cosmiques. Selon les astrophysiciens, il n'existe ni planète, ni étoile, ni galaxie d'antimatière et les antiparticules n'existent que sur Terre, créés artificiellement, essentiellement dans les accélérateurs de particules. A l'origine pourtant, selon les modèles de Big-Bang adoptés par la plupart des cosmologistes, matière et antimatière ont existé en quantités identiques : chaque particule est apparue accompagnée de son antiparticule, aux mêmes caractéristiques qu'elle mais de charge électrique opposée. Moins d'une seconde plus tard, toutes les antiparticules - tout l'antimonde - avaient disparu, sans laisser de trace. Particules et antiparticules s'annihilant en se transformant en énergie, une légère asymétrie a donc dû apparaître très tôt pour que la matière prenne le dessus sur l'antimatière, très légèrement mais suffisamment pour donner naissance à notre monde. Alors que l'une semble être le reflet exact de l'autre, il pourrait donc ne pas en être tout à fait ainsi. C'est ce que les physiciens tentent de mettre en évidence depuis plusieurs décennies. Toutes les particules, affirment les scientifiques, respectent un même théorème dit CPT (C pour conjugaison de charge, P pour parité et T pour temps), produit de trois transformations : la première qui consiste à remplacer une particule par une antiparticule (soit à changer sa charge électrique), la deuxième qui consiste à remplacer une particule par son image dans son miroir, la troisième qui consiste à dérouler le phénomène dans le sens inverse de celui dans lequel il s'est produit. Longtemps, les physiciens ont pensé que chacune des symétries était respectée, indépendamment des autres, avant de découvrir que certaines particules, les kaons, violaient l'une des symétries : la symétrie P. La symétrie C, supposèrent-ils alors, peut aussi ne pas être être respectée. La violation de la symétrie C peut compenser la violation de la symétrie P, et c'est le produit des deux transformations (CP) qui respecte la symétrie. Plusieurs expériences ont montré depuis que cette symétrie CP était elle aussi violée dans certaines particules : kaons neutres et leurs antiparticules, mésons B ("B" pour beau). "Toutes ces violations de symétrie CP, souligne Louis Fayard, de l'IN2P3, au Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire/LAL à Orsay, s'expliquent par le modèle (de Kobayashi-Maskawa) des six quarks, formulé en 1973, alors qu'on ne connaissait alors que trois de ces particules élémentaires, et qui a été depuis pleinement vérifié. C'est là qu'apparaît la violation de CP." La matière, selon ce qu'on appelle le Modèle standard de physique des particules et des interactions, n'est que la combinaison de certains quarks et de certains leptons (électron, muon, tau et les trois neutrinos), toutes particules que l'on n'a jamais pu dissocier. Cette violation de symétrie, souligne Louis Fayard, ne suffit toutefois pas pour expliquer la naissance de certaines particules, les baryons (protons et neutrons essentiellement). Seule une physique nouvelle, au-delà du modèle standard, pourra peut-être résoudre entièrement l'énigme.

AFP : http://fr.news.yahoo.com/020621/202/2n88e.html

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• Publié dans : Nanomatériaux
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