[News] Mesurer l’asymétrie entre la matière et l’antimatière

[Isabelle]

Le moment magnétique du neutron mesuré grâce à des neutrons ultrafroids Trente-cinq ans après la dernière mesure, les chercheurs de la collaboration internationale nEDM, dont des équipes CNRS, ont mesuré avec précision le magnétisme des neutrons auprès de la source de neutrons ultrafroids de l’Institut Paul Scherrer (PSI), en Suisse. Il s’agit de la première mesure du moment magnétique du neutron utilisant les neutrons ultrafroids. L’objectif est de définir les propriété...

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[Victor]

L’asymétrie Matière/Antimatière voilà un sujet passionnant
c'est peut être aussi une manière de corriger les équations
dans les symétries possibles et permises

[alessandro pendesini]

Une petite précision :
L’Univers devrait posséder une égale partie de matière que d’antimatière. Mais nous savons que ce n’est pas le cas car il y a environ une seule antiparticule pour chaque milliard de particules. Après le Big Bang le plasma était très chaud. Son énergie a engendré une partie égale de matière et d’antimatière, ou si l’on préfère de couples de particules/antiparticules. Cependant celles-ci se sont quasi aussitôt désintégrées en s’annihilant ! A cause d’une asymétrie (actuellement -à que je sache- inexplicable), la matière (particules) à prix le dessus sur les antiparticules, les quasiment seules qui existent dans notre Univers. Ceci permet d’affirmer, contrairement à ce que certains prétendent, qu’il n’existe nullement des corps massifs, étoiles ou galaxies, faites d’antimatière…..
Question : qu’est donc devenue l’antimatière ?

[alessandro pendesini]

Errata Corrige
....La matière a priS le dessus....

[Victor]

Pour répondre à la disparition de l'antimatière
il faut la voir dans la conservation de l'énergie
et dans les échanges physiques de la matière avec le rayonnement
on suppose plutôt un continuum énergétique dans des énergies
qui vont de négatives à des énergies qui sont positives

[Piscenois]

Et sinon, quel rapport matière/antimatère a été mesuré ?

[Victor]

Peut être des mesures électromagnétiques plus précises pour le neutron
par rapport à des particule chargée comme le proton
et qui sont plus connues car plus facilement mesurables
Et dans les équations de conservation énergies/masses
ça peut être assez intéressant de mesurer plus précis pour le neutron

[bongo1981]

Mais nous savons que ce n’est pas le cas car il y a environ une seule antiparticule pour chaque milliard de particules.

Non pas du tout, il y avait 1 milliard d'antiparticules pour 1 milliard et 1 particule.

Ceci permet d’affirmer, contrairement à ce que certains prétendent, qu’il n’existe nullement des corps massifs, étoiles ou galaxies, faites d’antimatière…..

En fait l'argument expérimental permettant d'affirmer qu'il n'y a pas d'antimatière dans l'univers visible est l'absence de région d'annihilation matière-antimatière.

Question : qu’est donc devenue l’antimatière ?

On postule que la matière et l'antimatière ne se comportent pas tout à fait pareil. De plus il existe des processus violant ce que l'on appelle le nombre baryonique. Voir les conditions de Sakharov.
L'antimatière a totalement disparu.

[Victor]

Pour Nico l'idée de charges c'est des propriétés
comme la masse charge baryonique
et aussi la charge électrique et aussi les dipôles de spins
et c'est plus compliqué dans la chromodynamique
Où l'on parle de plusieurs sortes de charges

[alessandro pendesini]

alessandro pendesini a écrit : « Mais nous savons que ce n’est pas le cas car il y a environ une seule antiparticule pour chaque milliard de particules. »
Et Bongo répond :
« Non pas du tout, il y avait 1 milliard d'antiparticules pour 1 milliard et 1 particule. »

Bongo :
Devrais-je mettre en doute les compétences de Jean Pierre Luminet dans le domaine de l’astrophysique ? Car c’est bien J.P.Luminet qui a fait cette affirmation ! Dois-je la considérer comme fausse ?
Merci pour votre reponse.

[bongo1981]

Conclus ce que tu veux... soumets-toi à l'argument d'autorité, ou bien peut-être que tu as mal compris ce qu'il a dit ?

http://fr.wikipedia.org/wiki/Baryog%C3%A9n%C3%A8se

En cosmologie, la baryogénèse est le processus lors duquel une asymétrie entre matière ordinaire et antimatière se produit, de sorte qu'il subsiste ensuite un très léger excès (une particule sur un milliard) de matière ordinaire par rapport à l'antimatière. Matière et antimatière s'annihilent par la suite en quantité strictement égale, ne laissant subsister que la matière résiduelle créée lors de la baryogénèse.

L'excès est de 1 particule sur 1 milliard, je n'ai jamais vu d'excès de 1 milliard de particules créées contre 1 seule créée d'antimatière. Le taux est bien de 1 particule de plus de matière créée sur 1 milliard créées de particules et donc 1 milliard créées d'antiparticules.

Le très léger excès c'est bien de 1 milliardième...
On mesure bien 1 milliard de photons du rayonnement fossile pour 1 proton.

[alessandro pendesini]

@Bongo

Il n'y a pas contradiction car nous parlons de deux époques différentes. Avant la grande annihilation matière-antimatière qui s'est produite quelques fractions de seconde après le Big Bang, il y avait en effet un très léger excès de particules sur les antiparticules : 1 milliard et 1 particule pour un milliard d'antiparticules. Mais après l'annihilation, ainsi qu'aujourd'hui, il ne reste à peu près qu'une antiparticule pour un milliard de particules, et j'ai raison aussi !
Désolé….

[bongo1981]

En fait je n'avancerai pas de chiffre, mais je pense pas qu'il reste autant d'antiparticules...
Je dirai même qu'il en reste quasiment 0 (sauf quelques antiparticules issues de la collision des particules de rayon cosmique de très haute énergie, ça peut se compter en centaine de milliers pour les zeta particules, mais à comparer avec le nombre de particules sur terre, quelque chose comme 10^54).

[QJ]

En fait l'argument expérimental permettant d'affirmer qu'il n'y a pas d'antimatière dans l'univers visible est l'absence de région d'annihilation matière-antimatière.

Je rejoins Bongo1981... Dans l'univers visible...
... C'est important de le préciser.
Je vais jouer à faire mon "vieux casse-cou-censuré- mais...

D'un point de vue expérimental, on n'a prouvé que trop peu de choses par rapport à l'anti-matière.
Et c'est bien regrettable (...de salon).
Au frontière de l'univers observable, de notre "bulle" de 13,7 milliards d'années lumières, il existe des
phénomènes étranges d'émissions très (trop) importantes pour des objets, qui seraient de la taille d'une galaxie.

Il y a plusieurs hypothèses bien sur, et une d'entre-elle parmi d'autres est, que ces émissions seraient causée
par annihilation matière <-> antimatière.
Or l'annihilation matière-antimatière est la seule réaction connue de l'humanité, pour transformer la totalité des éléments (E=mc²) en énergie.

Encore une fois, il y a d'autres hypothèses tout aussi probables, mais travailler avec de l'anti-matière est à la portée de l'être humain, au jour d’aujourd’hui.
Et j'ai l'impression, que l'on en fait pas assez, pour infirmer ou pas, les hypothèses de l’astrophysique, concernant cette anti-matière. C'est frustrant.

[Victor]

Et l'idée de comportement bizarre et pas classique de l'anti matière ça ne vous tracasse pas
du style symétries temporelles ou gravité négatives, c'est aussi dans les équations...

[buck]

faut encore pouvoir les mesurer/experimenter ces symetries de signe ;)

[QJ]

Lettre ouverte à ces messieurs du CERN :

- "Qu'attendez-vous pour construire un grand collisionneur d'anti-particules ?"

[buck]

tu parle de ca : http://www.linearcollider.org/ILC ?

[bongo1981]

En fait on pense que l'antimatière est attractive avec l'antimatière (symétrie CPT, sinon, ça changerait vraiment beaucoup de choses).
Quant à l'interaction matière antimatière, c'est testé avec l'expérience Aegis, où on crée des anti atomes d'hydrogène, on les ralentit assez (5m/s environ) et on va observer comment ils réagissent sous l'effet de la gravitation terrestre.

Pour ce qui est du futur accélérateur, effectivement les japonais proposent l'ILC, qui sera un collisionneur d'électron positron (comme le LEP, mais en plus grand et plus énergétique). L'énergie visée est de 500 GeV, mais ça dépend surtout de ce que l'on va trouver au CERN à 14 TeV (redémarrage prévu au tout début 2015, à des énergies de 13 TeV). Le CERN va collecter des données jusqu'à 2018.

Et puis ils vont voir s'ils peuvent mettre une nouvelle techno d'aimant supra qui pourraient monter à 20 Tesla (9 actuellement), ce qui permettrait d'atteindre des énergies de l'ordre de 100 TeV si ma mémoire est bonne.

Je pense que le prochain accélérateur est pour 2035, version ILC, ou CLIC.

[Asohan]

Pour revenir sur le sujet des antiparticules, désolé de vous dire que vous avez tous faux :-P

Tout d’abord, les principales particules (en nombre) que l'on trouve dans l'univers sont les photons (des bosons, qui ne sont pas des particules de "matière" à proprement parler, mais des particules d’interaction) et des neutrinos. Et concernant les neutrinos, il y en a autant que d'antineutrinos (qui sont des antiparticules). Donc au final, pour les particules de matière "standard" (atomes, protons, électrons, ...) il ne reste effectivement plus d'antimatière correspondante, mais pour ces saletés de neutrinos, il en reste beaucoup. Leur taux d’interaction avec les matière et entre eux est si faible qu'il faudrait encore attendre 100 milliards d'années pour qu'ils s’annihilent tous entre eux. Pour un petit récapitulatif :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Particule_ ... A9mentaire

Sinon pour l’asymétrie matière/antimatière dans l'univers, une autre proposition (le plus simple est souvent la meilleure solution...) est de considérer simplement que l'univers dispose déjà d'une asymétrie "initiale". Pour ça, aucun moyen de vérifier pour l'instant, car comme vous l'avez très bien rappelé, il y a au moins un milliard de fois plus de photons que de protons.