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La nouvelle usine à antimatière du CERN1, le décélérateur d'antiprotons (AD2), unique en son genre, a commencé à livrer des antiprotons aux expériences qui étudieront l'antimatière en profondeur pour déterminer s'il existe une différence entre celle-ci et la matière ordinaire.
Toute différence entre l'antimatière et la matière présenterait un intérêt extrême car les physiciens ne comprennent pas encore pourquoi l'Univers se compose de matière. Ils pensent que la matière et l'antimatière ont été créées en quantité égale lors du big-bang et se seraient alors annihilées. Pourquoi est-il resté suffisamment de matière pour former l'Univers, tel est le grand mystère.
Le CERN est probablement mieux connu pour ses immenses accélérateurs et ses recherches faisant appel à des faisceaux de particules de très haute énergie. L'AD est l'antithèse parfaite. D'une circonférence de seulement 188 mètres, il est effectivement conçu pour décélérer les particules au lieu de les accélérer. Il reçoit des antiprotons de haute énergie, les groupe en paquets très serrés et les ralentit jusqu'au pas de promenade – selon les normes du CERN – d'un dixième de la vitesse de la lumière avant de les diriger vers les expériences dont l'extraordinaire raffinement technique entre alors en jeu. Soit elles capturent les antiprotons dans des champs électromagnétiques, soit elles les insèrent dans des atomes ordinaires. La vitesse des antiprotons piégés se trouve réduite à quelques millionièmes de celle de la lumière. Les antiprotons naguère turbulents sont pratiquement immobilisés et de nouvelles études peuvent commencer.
Deux expériences, ATHENA et ATRAP, visent à ajouter des positons – antiélectrons – aux antiprotons piégés pour créer des atomes d'antihydrogène. Une troisième, ASACUSA, capture les antiprotons dans une cage opportunément fournie la nature – l'atome d'hélium. Toutes trois ont pour objectif de comparer en détail la matière et l'antimatière pour permettre aux physiciens de comprendre pourquoi la nature préfère la première à la seconde.
Le CERN a fait ses premiers pas dans cette voie avec une série d'expériences, entre 1982 et 1996, auprès de l'installation LEAR du Laboratoire où ont été mises au point les techniques de piégeage des antiprotons. En 1995, les premiers atomes d'antihydrogène fabriqués par l'homme ont été produits au LEAR. Ces atomes étaient rapides et s'annihilaient bientôt avec la matière. Toutefois, l'expérience a montré que des antiatomes pouvaient être créés et les travaux qui commencent avec l'AD visent à fabriquer des atomes d'antihydrogène suffisamment lents pour être piégés, après quoi des lasers pointés sur eux peuvent détecter d'infimes différences entre l'antihydrogène et l'hydrogène.
Après le démarrage réussi de l'installation AD, la communauté internationale des physiciens dispose d'un nouvel instrument pour examiner la nature et peut-être répondre à la question "Pourquoi vivons-nous dans un univers de matière?"
Pour des informations complètes sur le démarrage de l'AD, consultez ici !
Pour de plus amples renseignements sur chacune des expériences et sur l'AD, reportez-vous aux pages suivantes:
Note(s)
1.CERN, Laboratoire européen pour la physique des particules, a son siège à Genève. Ses Etats membres sont les suivants: Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République slovaque, République tchèque, Royaume-Uni, Suède et Suisse. La Fédération de Russie, Israël, Japon, la Turquie, les Etats-Unis, la Commission des Communautés européennes et l'UNESCO ont le statut d'observateur.