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L'antimatière

 
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L'antimatière

L'antimatière est l'ensemble des particules identiques aux particules constituant la matière, mais de charge opposée. 
 
Le préfixe « anti- » signifie que l'antimatière est l'opposée de la matière. 
 
A l'origine, la matière et l'antimatière jouant des rôles tout à fait symétriques dans l'Univers, que l'une soit appelée matière et l'autre antimatière n'est qu'une question d'anthropomorphisme: nous appellons matière les particules qui nous constituent, antimatière celles qui ont les charges opposées. 
 
L'antimatière n'a été imaginée que quand[1] Paul Dirac a écrit l'équation portant son nom. Mais on sait que lors des premiers instants de l'Univers, à l'époque du Big Bang, la matière et l'antimatière étaient présentes en quantités égales, s'annihilant et se reformant en permanence. 
 
L'univers dans lequel nous vivons est formé presque exclusivement de matière. Les antiparticules ne sont présentes que de manière infinitésimale dans les rayons cosmiques (dont l'observation a permis de vérifier les prédictions de Dirac[2]). Des quantités tout aussi infinitésimales d'antimatière ont été créées dans des laboratoires. 

 
Le préfixe prend un autre sens si on tient compte du fait que la matière et l'antimatière s'annihilent mutuellement (quoique ce pouvoir d'annihilation ne concerne pas beaucoup de matière en comparaison du pouvoir de destruction, comme nous allons le voir). En effet, si une particule de matière entre en contact avec la particule d'antimatière correspondante (son antiparticule) les deux particules sont annihilées, ou si l'on préfère converties en énergie (suivant la formule E=mc²). De même, il est possible de former une antiparticule en même temps que la particule équivalente en fournissant la même quantité d'énergie. Il s'agit de la seule réaction qui transforme l'intégralité de la masse en énergie. L'antimatière pourrait en théorie être employée comme moyen de stockage d'énergie, mais pour l'instant l'énergie à employer pour créer un antiproton est égale à 108 fois l'énergie récupérée[réf. nécessaire].
Mais en aucun cas on ne pourrait s'en servir comme source d'énergie, car il n'y a pas de gisements d'antimatière, contrairement au pétrole et à l'uranium, pas plus qu'elle n'est disponible comme une énergie renouvelable. 
 
Cet aspect de l'antimatière a été particulièrement médiatisé, par exemple en soulignant que quelques grammes d'antimatière pourraient remplacer une arme nucléaire de forte puissance, ou comme moyen de propulsion pour des vaisseaux spatiaux. Ces deux aspects ont été bien plus médiatisés par la science-fiction que par la vulgarisation scientifique (en particulier Star Trek et Anges et démons). Du point de vue de la physique, l'utilisation est correcte, mais imaginer qu'on pourrait avec les technologies actuelles en fabriquer est tout à fait farfelu[3]
 
Beaucoup de technologies de science-fiction transforment l'antimatière à un coût énergétique moindre que celui produit par la réaction Antimatière/Matière résultante. En plus de violer la première loi de la Thermodynamique, ces technologies ouvrent la possibilité de créer le mouvement perpétuel, une machine qui produirait littéralement de l'énergie à partir de rien (même si ces conséquences sont rarement voulues par l'auteur de science fiction en question). 

 
Nous ne voyons en effet qu'une toute petite partie de l'Univers parce que les plus grands télescopes possèdent une limite et que l'antimatière peut très bien se trouver au delà de notre champ de vision. 
 
De surcroît, plus on regarde loin, plus on voit dans le passé. 
 
Or, l'Univers ayant environ 13,7 milliards d'années. Par conséquent il ne nous est possible de voir que les objets dont la lumière aura voyagé pendant moins de 13,7 milliards d'années (ce qui situe la limite de l'univers observable à une distace spatiale, non pas de 13,7 milliards d'années-lumière, mais de 43 milliards d'années-lumière, à cause de l'expansion).[réf. nécessaire] 
 
L'antimatière peut se trouver au-delà de cet "horizon" visible. 
 
Par ailleurs, on observe actuellement aux frontières de l'univers observable des éléments de la taille d'une galaxie, mais illuminant l'espace avec l'intensité de milliards de galaxies. 
 
Selon certaines hypothèses, ces objets célestes pourraient être des régions où matière et antimatière se rencontreraient et se concentreraient, sous l'attraction gravitationnelle, en une sorte de galaxie mixte où les rencontres entre matière et antimatière seraient très nombreuses, d'où leur incroyable luminosité. 

 
Avec une « usine à antimatière » utilisant les technologies actuelles, construite exclusivement afin d'en produire (contrairement aux accélérateurs de particules, dont ce n'est pas le but premier), la quantité d'antimatière produite pourrait augmenter considérablement. Seulement les quantités resteraient encore dérisoires, et vu le coût énergétique de la production, il est impensable de voir prochainement l'antimatière comme un moyen de stockage industriel de l'énergie. Cependant les quantités produites, accumulées pendant plusieurs mois ou années permettraient de disposer de suffisamment d'antimatière pour faire des voyages spatiaux. En effet le poids du carburant est déterminant dans le domaine spatial car il alourdit le vaisseau. Les recherches de la NASA prédisent qu'il serait possible de disposer de 10 µg d'antimatière, suffisant pour un voyage Terre-Mars, pour 250 millions de dollars « seulement » [réf. nécessaire]
 
Dans le domaine médical, l'antimatière permettrait d'irradier quatre fois plus de cellules cancéreuses avec moins de séquelles sur les tissus sains, parfois abîmés actuellement par les rayonnements utilisés. Le PET-Scan (Positron Electron Tomography) utilise d'ores et déjà les propriétés d'interaction positron-électron dans un but diagnostique. 
 
Dans le domaine militaire, la quantité d'antimatière ne permettrait pas, une fois encore, de faire des bombes, mais elle pourrait servir de détonateur à une réaction de fusion thermonucléaire. Cela permettrait de se débarrasser du détonateur de la bombe H, qui est une bombe A (réaction de fission de matériaux lourds de type uranium). 
 
Ainsi les 5 kg de plutonium nécessaires à une réaction en chaine de fission ne seraient plus indispensables et seraient remplacés par quelques µg d'antimatière. La taille des bombes serait ainsi facilement réduite, ce qui permettrait leur utilisation dans les guerres conventionnelles. De plus, les retombées radioactives sans la bombe A, seraient insignifiantes. 

 

 


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MessagePosté le: Sam 12 Juil - 23:17 (2008)
Ypsen
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MessagePosté le: Sam 12 Juil - 23:17 (2008)
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