mise à jour le 21 Septembre 2004

CONFÉRENCE SUR L'ANTI-MATIÈRE

Par Gabriel CHARDIN du CEA Saclay (DAPNIA)

Organisée par la SAF

Dans ses locaux rue Beethoven, Paris

Le Samedi 18 Septembre 2004 à 15H00

Photos : SAF et JPM pour l'ambiance.

IMPRESSIONS

C'était ma première participation à une commission de la SAF (Société d'Astronomie de France), celle de cosmologie présidée par Mr Claude Picard (photo), et c'était donc ma première visite dans leurs locaux dans le 16^ème arrondissement de Paris, rue Beethoven.

Un samedi, je m'étais dit en tant que vieux Parisien, pas de problèmes, et bien mes amis ce n'était pas vrai………….

Heureusement que notre ami Beethoven était sourd après toutes les injures que j'ai pu proférer à son encontre car je ne trouvais pas de place de stationnement (il faudra me donner le truc pour les places!).

J'arrive donc un peu en retard à la présentation et je me trouve une place dans le fond après avoir volé une chaise je ne sais où.

Bref je reprends mon souffle et j'essaie de faire un petit compte rendu de cette réunion.

Le thème de la journée est l'anti-matière, Gabriel Chardin est un chercheur à Saclay au département DAPNIA (Département d'Astrophysique, de physique des Particules de physique Nucléaire et de leurs Instrumentation Associée) et c'est sa spécialité.

Le plan de sa présentation est le suivant :

1) Brève histoire de l'Univers

2) Où est passée l'anti-matière?

3) La violation du CP, asymétrie matière anti-matière

4) Passage matière anti-matière

5) Poids de l'anti-matière

6) Énergie noire et gravité répulsive

7) Conclusions

Le début de la conférence alla très bien (je suis physicien de formation quand même!!).

L'Univers commence à vivre (de l'ordre de la seconde après le BB) et plus on est proche du Big Bang, plus matière et anti-matière sont présentes en quantités égales.

Puis la température baissant, matière et anti-matière s'annihilent.

L'histoire de l'anti-matière fait intervenir des grands noms comme : Maxwell, Einstein , Schrödinger et Dirac.

Dirac qui en 1930 invente le concept d'anti-électron (le positron) car une de ses équations avait théoriquement deux solutions, la particule inverse de l'électron était née.

Et ce fut le début d'une longue aventure où particules et anti-particules se définissaient au cours des années.

Chaque particule avait son anti-particule de même masse, même durée de vie et de charge opposée.

Et les photons g alliez vous me dire, et bien il est sa propre anti-particule (façon habile de résoudre le problème).

L'anti-matière ne pouvant être stockée, elle se combine immédiatement avec la matière pour donner de l'énergie (des photons) suivant la fameuse formule d'Einstein E = mc2.

Les physiciens définissent 3 symétries miroir CPT : Charge, Parité, Temps.

La nature viole la symétrie miroir P (Parité) de façon maximale dans les interactions faibles, ce qui est observé avec une très grande précision. (Chen Ning Yang prix Nobel de physique)

La question important est quand même : où est passée l'anti-matière?

C'est là qu'en 1967 intervient un physicien russe , Andrei Sakharov (oui celui du Goulag) : il annonce que l'anti-matière disparaît si les trois conditions suivantes sont réunies :

** Quarks et anti-quarks se désintègrent en des non quarks. (voir ma présentation sur le Big Bang pour ceux qui ont oublié les différents types de particules), c'est à dire que la quantité de matière qui est le nombre de quarks moins le nombre d'anti-quarks n'est pas conservée dans certaines réactions

** Il doit y avoir une dissymétrie matière anti-matière (elle a été démontrée pour la particule appelée Kaon neutre dans l'expérience Babar, mais oui ce n'est pas ,une blague, allez donc voir le CERN pour cela)

** Présence d'un déséquilibre thermique qui était certainement possible au moment du Big Bang.

Et alors me direz vous qu'est ce que cela veut dire?

Et bien c'est grâce à cela que nous sommes là, il y a en effet un rapport de un à un milliard entre matière et anti-matière et heureusement, sinon …..

Imaginez comme nous le fait remarquer l'orateur, si nous rencontrons des aliens, et qu'ils soient en anti-matière, comment imaginez vous que cela pourrait se passer quand on se serra la main?

Alors on a imaginé des expériences pour savoir si ces aliens sont en matière ou en anti-matière.

Là mes amis je commençais un peu à décrocher.

Le passage matière anti-matière n'est pas passé pour moi.

Les trous noirs de forme annulaire (géométrie de Kerr) sont un mystère aussi, j'attends avec impatience le texte que l'auteur a promis de mettre en ligne sur le site de la SAF pour améliorer mes connaissances.

Les trous de vers (worm holes) qui sont des trous noirs, m'ont paru intéressants car ils pourraient permettre le passage rapide vers un autre coin de l'Univers (Science fiction??).

La gravité répulsive m'a laissé de marbre et j'avais perdu le fil à ce moment là.

Bref, fin de la conférence avec les conclusions que l'on voit sur la photo ci contre.

Il faudrait confronter toutes ces idées maintenant à l'expérience et voir ce que cela donne.

Je pense que Mr Chardin nous reparlera de l'avancement de ces théories dans le futur.

Large public enthousiaste passionné et attentif.

Je reviendrai (en métro cette fois!!!) c'était d'un haut niveau.

Bon ciel à tous

Jean Pierre Martin www.planetastronomy.com

Nouveau membre de la SAF

Quelques références :

Le labo de l' IN2P3 (Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules, bref mon ancienne Fac des Sciences, "l'élite ou les litres" pour ceux qui se souviennent de la Halle aux Vins en 1968) met à la disposition du public sur son site Internet des présentations d'un très haut niveau sur les particules et la physique nucléaire que je recommande aux plus moustachus d'entre vous de visionner à jeun. Certaines ont été écrites par C Thibault et l'orateur lui même.

Une introduction à l'anti-matière plus simple et plus vulgarisatrice est proposée sur ce site en français de Wollbrett Cybéric.

L'anti-matière au CERN expliquée en français vaut le coup d'être vue.

Sur les différents trous noirs par Thierry Lombry.

Livres:

"Trous noirs et distorsion du temps : L'héritage sulfureux d'Einstein". Par Kip Thorne chez Flammarion

Gabriel Chardin publie chez Flammarion "L'anti-matière" et il a écrit un article sur ce sujet (les particules élémentaires ont elles le sens du temps?) dans le numéro hors série de "La Recherche" d'Avril 2001 sur Le Temps.