ANTIMATIÈRE

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Électron : spectre d'énergie

Électron : spectre d'énergie
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Interprétation de Feynman

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Emilio Segrè

Emilio Segrè
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Fermions fondamentaux

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tableau


Théorie des antiparticules

À l'époque des premières spéculations sur les antiparticules, la matière pouvait être décomposée en trois constituants primordiaux : l'électron, le proton et le neutron, dont on soupçonnait l'existence et que l'on s'apprêtait à découvrir. Toutes les expériences d'électricité confirment une parfaite symétrie entre les charges positives et les charges négatives. Par exemple, deux charges positives se repoussent en obéissant exactement à la même loi que les deux charges négatives correspondantes. La nature semble pourtant rompre brutalement cette symétrie : les charges négatives sont associées aux particules les plus légères, les électrons, qui peuvent facilement passer d'un atome à l'autre dans une molécule ou d'un site à l'autre dans un cristal, tandis que les charges positives sont liées aux noyaux, c'est-à-dire aux composants les plus lourds et les moins mobiles. Bien entendu, c'est par pure convention que les électrons sont dits chargés négativement, et les noyaux positivement ; on peut dire plus généralement que les charges opposées jouent des rôles différents dans la matière qui nous entoure. La théorie de l'électron, élaborée par Dirac, rétablit une symétrie entre les charges positives et les charges négatives, en introduisant le concept d'antiparticule.

L'histoire prétend que l'existence du positon a été prédite par Paul Dirac en 1929 et qu'il s'agit là d'un des plus grands succès de la physique théorique. En réalité, un long cheminement, mêlant les spéculations hardies et l'analyse critique rigoureuse, fut nécessaire pour élaborer cette théorie. Le début du siècle vit naître la théorie de la relativité, qui modifie notre conception de l'espace et du temps, établit l'équivalence entre masse énergie, et corrige la mécanique classique lorsque de grandes vitesses sont en jeu. L'autre grand progrès résu [...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau
  • : professeur à l'université de Grenoble-I-Joseph-Fourier, responsable du groupe de physique théorique de Grenoble

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DÉCOUVERTE DE L'ANTIMATIÈRE

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  • Bernard PIRE
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Le théoricien britannique Paul Dirac (1902-1984) prédit, en 1931, que, par nécessité de cohérence mathématique, une théorie quantique et relativiste doit associer à toute particule, comme l'électron, un alter ego de charge opposée. Le 2 août 1932, Carl David Anderson photographie, grâce à une grande cham […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-de-l-antimatiere/#i_12831

ANDERSON CARL DAVID (1905-1991)

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Carl David Anderson naquit à New York de parents suédois le 3 septembre 1905. Après des études au California Institute of Technology de Pasadena (Calif.), il y fit toute sa carrière, jusqu'à sa retraite en 1978. Dans sa thèse de doctorat soutenue en 1930, sous la direction de Robert Millikan – célèbre pour la mesure de la constante de Planck et la détermination de la valeur de la charge de l'élect […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/carl-david-anderson/#i_12831

ANTIPROTON (DÉCOUVERTE DE L')

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BLACKETT PATRICK MAYNARD STUART (1897-1974)

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Patrick Maynard Stuart Blackett, né le 18 novembre 1897 à Londres, fut d'abord officier de la Marine britannique, prenant part aux batailles des Falklands et du Jutland pendant la Première Guerre mondiale. Démissionnant de la marine à la fin de la guerre, il suivit les cours d'Ernest Rutherford à Cambridge. En 1924, il obtint, utilisant une chambre de Wilson, les premières photographies des traces […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/patrick-maynard-stuart-blackett/#i_12831

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PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD, « ANTIMATIÈRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 mai 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/