ANTIMATIÈRE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Électron : spectre d'énergie

Électron : spectre d'énergie
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Interprétation de Feynman

Interprétation de Feynman
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Emilio Segrè

Emilio Segrè
Crédits : Keystone/ Getty Images

photographie

Fermions fondamentaux

Fermions fondamentaux
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau


Antiatomes

En septembre 1995, une équipe de physiciens allemands et italiens utilisant un des accélérateurs du Cern, le complexe européen de physique des particules situé près de Genève, réalisèrent la fabrication de quelques antiatomes à partir des antiparticules du proton et de l'électron. Le dispositif expérimental tirait avantage de l'anneau d'accumulation d'antiprotons de basse énergie (le L.E.A.R., Low Energy Antiproton Ring) auquel l'équipe menée par Walter Oelert adjoignit une cible interne de xénon gazeux. Les bouffées d'antiproton traversant l'infime jet de xénon y créent parfois une paire électron-positon ; le positon peut occasionnellement avoir une vitesse permettant sa capture par un antiproton de cette même bouffée. Puisque seuls les systèmes électriquement neutres se propagent en ligne droite dans un champ magnétique, le passage près d'un des aimants de courbure du L.E.A.R. suffit alors à se débarrasser des antiprotons qui entourent cet antiatome ; pour l'extraire, on fournit à celui-ci une « porte de sortie », un tube à vide rectiligne tangent à l'anneau circulaire. Un dispositif de détection des produits de l'annihilation éventuelle de l'antiatome avec la matière résiduelle complète l'expérience. Trois semaines de prises de données ont ainsi permis de signer la propagation de neuf antiatomes d'hydrogène sur une dizaine de mètres et pendant environ quarante milliardièmes de seconde. Cette découverte fut confirmée en automne 1996 par une équipe américaine du laboratoire national Fermi, près de Chicago, qui utilisait un dispositif expérimental peu différent : des antiprotons étaient envoyés sur un jet d'hydrogène gazeux ; les antiatomes y étaient déjà détectés par leur trajectoire typique d'objets électriquement neutres, puis scindés, d'une part, en un positon dont on observait l'annihilation sur un électron, et, d'autre part, en un antiproton dont on reconnaissait la trace dans une chambre à fil.

L'étude des antiatomes est l'occasion de tests cruciaux des concepts de base de la physique actuelle. Si l'on parvient à stocker dans des pièges électromagn [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 11 pages


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

Classification


Autres références

«  ANTIMATIÈRE  » est également traité dans :

DÉCOUVERTE DE L'ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 126 mots
  •  • 1 média

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)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 567 mots

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')

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 221 mots

Depuis la découverte, en 1932, par Carl David Anderson, Prix Nobel de physique 1936, des antiélectrons, ou positons, dans les rayons cosmiques, la théorie de l'antimatière due au physicien britannique Paul Dirac (Prix Nobel de physique en 1933) était bien établie. Créer des antiparticules nécessite des projectiles d'énergie suffisante pour être transformée en masse (par application de la célèbre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antiproton-decouverte-de-l/#i_12831

BLACKETT PATRICK MAYNARD STUART (1897-1974)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 338 mots

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

DIRAC PAUL (1902-1984)

  • Écrit par 
  • Richard J. EDEN, 
  • Eduardo de RAFAEL
  •  • 1 528 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « L'équation relativiste de l'électron »  : […] L'équation de Dirac relative à l'électron fut décrite pour la première fois dans deux articles publiés au début de l'année 1928. Dirac y exprime la relation de la relativité restreinte d'Einstein, E = m 2 c 4  +  p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/paul-dirac/#i_12831

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 242 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « L'équation de Dirac et le positron »  : […] Avec le développement de la mécanique quantique, la description de l'électron et de son spin a posé un problème nouveau. Il a d'abord été partiellement résolu par Pauli au moyen d'une fonction d'onde à deux composantes, ou spineur, sur laquelle agissait un ensemble de matrices deux par deux représentant l'opérateur de spin. Le facteur de Landé devait être introduit explicitement, de même que les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_12831

SEGRÈ EMILIO GINO (1905-1989)

  • Écrit par 
  • Agnès LECOURTOIS
  •  • 341 mots
  •  • 1 média

Physicien d'origine italienne, Emilio Segré a reçu le prix Nobel de physique en 1959, avec le physicien américain Owen Chamberlain, pour la découverte de l'antiproton (particule de même masse que le proton mais de charge électrique opposée). Emilio Gino Segrè est né le 1 er  février 1905 à Tivoli, près de Rome. Nommé professeur adjoint à l'université de Rome en 1932, il p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/emilio-gino-segre/#i_12831

SYMÉTRIES, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 5 990 mots

Dans le chapitre « Les symétries discrètes »  : […] Dans le monde physique, de nombreuses symétries discrètes sont effectivement réalisées par la nature ; le caractère discret s'oppose ici à continu, dans le sens où il fait appel à un groupe dénombrable de transformations. Ainsi, lorsqu'on observe soigneusement un diamant (cristal de carbone pur) ou un cristal de sel de cuisine (chlorure de sodium), on peut mettre en évidence des axes ou des plans […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/symetries-physique/#i_12831

Voir aussi

Pour citer l’article

Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD, « ANTIMATIÈRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/