What happened to antimatter? - Rolf Landua

Qu'est-il advenu de l'antimatière ? - Rolf Landua

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Traducteur: Elisabeth Buffard Relecteur: Ariana Bleau Lugo

Is it possible to create something out of nothing?

Est-il possible de créer quelque chose à partir de rien ?

Or, more precisely, can energy be made into matter?

Ou, plus précisément, l'énergie peut-elle être transformée en matière ?

Yes, but only when it comes together

Oui, mais seulement quand elle est réunie

with its twin, antimatter.

avec sa jumelle, l'antimatière.

And there's something pretty mysterious about antimatter:

Il y a quelque chose d'assez mystérieux dans l'antimatière :

there's way less of it out there than there should be.

il y en a beaucoup moins qu'il ne devrait y en avoir dans l'univers.

Let's start with the most famous physics formula ever:

Commençons par la plus célèbre formule de physique de tous les temps :

E equals m c squared.

E = mc²

It basically says that mass is concentrated energy,

Elle dit essentiellement que la masse est de l'énergie concentrée,

and mass and energy are exchangeable,

et que la masse et l'énergie sont échangeables,

like two currencies with a huge exchange rate.

comme deux monnaies avec un énorme taux de change.

90 trillion Joules of energy

90 trillions de joules d'énergie

are equivalent to 1 gram of mass.

sont équivalents à 1 gramme de masse.

But how do I actually transform energy into matter?

Mais comment transformer effectivement l'énergie en matière ?

The magic word is <i>energy density</i>.

Le mot magique est densité d'énergie.

If you concentrate a huge amount

Si vous concentrez une quantité énorme

of energy in a tiny space,

d'énergie dans un espace minuscule,

new particles will come into existence.

de nouvelles particules naîtront.

If we look closer,

Si on regarde de plus près,

we see that these particles always come in pairs,

on voit que ces particules vont toujours par paires,

like twins.

comme des jumeaux.

That's because particles always have a counterpart,

C'est parce que les particules ont toujours une contrepartie,

an antiparticle,

une antiparticule,

and these are always produced

et elles sont toujours produites

in exactly equal amounts: 50/50.

en quantités exactement égales : 50/50.

This might sound like science fiction,

Ça pourrait ressembler à de la science-fiction,

but it's the daily life of particle accelerators.

mais c'est la vie quotidienne des accélérateurs de particules.

In the collisions between two protons

Dans les collisions entre deux protons

at CERN's Large Hadron Collider,

au grand collisionneur du CERN,

billions of particles and antiparticles

des milliards de particules et d'antiparticules

are produced every second.

sont produites chaque seconde.

Consider, for example, the electron.

Considérons, par exemple, l'électron.

It has a very small mass and negative electric charge.

Il a une très petite masse et une charge électrique négative.

It's antiparticle, the positron,

Son antiparticule, le positron,

has exactly the same mass,

a exactement la même masse,

but a positive electric charge.

mais une charge électrique positive.

But, apart from the opposite charges,

Mais, en dehors des charges opposées,

both particles are identical and perfectly stable.

les deux particules sont identiques et parfaitement stables.

And the same is true for their heavy cousins,

Et il en est de même pour leurs cousins lourds,

the proton and the antiproton.

le proton et l'antiproton.

Therefore, scientists are convinced

Par conséquent, les scientifiques sont convaincus

that a world made of antimatter

qu'un monde fait d'antimatière

would look, feel, and smell just like our world.

aurait l'aspect, la sensation et l'odeur de notre monde.

In this antiworld,

Dans cette anti-monde,

we may find antiwater,

on peut trouver de l'anti-eau,

antigold,

de l'anti-or,

and, for example,

et, par exemple,

an antimarble.

un anti-bille.

Now imagine that a marble and an antimarble

Imaginez qu'une bille et une anti-bille

are brought together.

sont réunies.

These two apparently solid objects

Ces deux objets apparemment solides

would completely disappear

disparaîtraient complètement

into a big flash of energy,

dans un grand éclair d'énergie,

equivalent to an atomic bomb.

ce qui équivaut à une bombe atomique.

Because combining matter and antimatter

Parce que la combinaison de matière et antimatière

would create so much energy,

créerait tant d'énergie,

science fiction is full of ideas

la science-fiction est pleine d'idées

about harnessing the energy stored in antimatter,

quant à l'exploitation de l'énergie stockée dans l'antimatière,

for example, to fuel spaceships like Star Trek.

par exemple, pour alimenter en carburant les vaisseaux comme Star Trek.

After all, the energy content of antimatter

Après tout, le contenu énergétique de l'antimatière

is a billion times higher than conventional fuel.

est un milliard de fois plus élevé que le carburant conventionnel.

The energy of one gram of antimatter would be enough

L'énergie d'un gramme d'antimatière serait suffisante

for driving a car 1,000 times around the Earth,

pour faire 1 000 fois le tour de la Terre en voiture,

or to bring the space shuttle into orbit.

ou mettre la navette spatiale en orbite.

So why don't we use antimatter for energy production?

Alors pourquoi ne pas utiliser l'antimatière pour la production d'énergie ?

Well, antimatter isn't just sitting around,

Eh bien, l'antimatière n'est pas simplement là,

ready for us to harvest.

à attendre qu'on la récolte.

We have to make antimatter

Nous devons fabriquer l'antimatière

before we can combust antimatter,

avant de pouvoir utiliser l'antimatière comme carburant,

and it takes a billion times more energy

et il faut un milliard de fois plus d'énergie

to make antimatter

pour fabriquer de l'antimatière

than you get back.

qu'on en obtient en retour.

But, what if there was some antimatter in outer space

Mais, que se passerait-il si il y avait de l'antimatière dans l'espace

and we could dig it out one day

et nous pourrions en trouver en creusant un jour

from an antiplanet somewhere.

sur une anti-planète quelque part.

A few decades ago, many scientists believed

Il y a quelques décennies, de nombreux scientifiques croyaient

that this could actually be possible.

que ça pourrait en fait être possible.

Today, observations have shown

Aujourd'hui, les observations ont montré

that there is no significant amount of antimatter

qu'il n'y a aucune quantité significative d'antimatière

anywhere in the visible universe,

où que ce soit dans l'univers visible,

which is weird because, like we said before,

ce qui est bizarre, parce que, comme nous avons dit plus tôt,

there should be just as much antimatter

il devrait y avoir tout autant d'antimatière

as there is matter in the universe.

que de matière dans l'univers.

Since antiparticles and particles

Puisque les particules et les antiparticules

should exist in equal numbers,

devraient exister en nombre égal,

this missing antimatter?

où est l'antimatière manquante ?

Now that is a real mystery.

C'est un vrai mystère.

To understand what might be happening,

Pour comprendre ce qui pourrait se produire,

we must go back to the Big Bang.

nous devons remonter au Big Bang.

In the instant the universe was created,

À l'instant où l'univers a été créé,

a huge amount of energy was transformed into mass,

une énorme quantité d'énergie a été transformée en masse,

and our initial universe contained

et notre univers initial contenait

equal amounts of matter and antimatter.

de la matière et de l'antimatière en quantités égales.

But just a second later,

Mais à peine une seconde plus tard,

most matter and all of the antimatter

la plupart de la matière et l'ensemble de l'antimatière

had destroyed one another,

se sont détruites mutuellement,

producing an enormous amount of radiation

produisant une énorme quantité de radiation

that can still be observed today.

qu'on peut encore observer aujourd'hui.

Just about 100 millionths

Environ 100 millionièmes

of the original amount of matter stuck around

de la quantité initiale de la matière sont restés

and no antimatter whatsoever.

et aucune antimatière.

"Now, wait!" you might say,

« Attendez ! » me direz-vous,

"Why did all the antimatter disappear

« Pourquoi toute l'antimatière a disparu

and only matter was left?"

et seule la matière est restée ? »

It seems that we were somehow lucky

Il semble que nous avons eu de la chance en quelque sorte

that a tiny asymmetry exists

qu'une asymétrie minuscule existe

between matter and antimatter.

entre matière et antimatière.

Otherwise, there would be no particles at all

Dans le cas contraire, il y n'aurait aucune particule

anywhere in the universe

nulle part dans l'univers

and also no human beings.

et pas d'êtres humains non plus.

But what causes this asymmetry?

Mais qu'est-ce qui provoque cette asymétrie ?

Experiments at CERN are trying to find out the reason

Les expériences du CERN tentent de trouver la raison

why something exists

de l'existence de quelque chose

and why we don't live in a universe

et la raison pour laquelle nous ne vivons pas dans un univers

filled with radiation only?

rempli uniquement de radiations ?

But, so far, we just don't know the answer.

Mais, jusqu'à présent, nous ne connaissons pas la réponse.