Antimatière

En physique des particules, l'antimatière est l'ensemble des antiparticules qui ont la même masse (la masse d'une antiparticule n'a cependant jamais pu être mesurée en 2018) et le même spin, mais des charges, nombres baryoniques et nombres leptoniques opposés aux particules ordinaires. Il est supposé que l'antimatière n'existe qu'en quantités infimes dans l'Univers local, soit dans les rayons cosmiques, soit produite en laboratoire. Les travaux sur l'antimatière consistent en grande partie à expliquer la rareté de l'antimatière par rapport à la matière. Selon la théorie du Big Bang, la matière et l'antimatière devraient avoir été présentes en quantités égales. La totale absence, du moins en apparence, d'antimatière dans notre univers, reste l'un des mystères majeurs du modèle standard. La différence entre matière et antimatière se fait au niveau des charges (dont la charge électrique) : les particules composant l'antimatière ont des charges opposées à celles des particules jouant le même rôle dans la matière. Par exemple, la matière comprend les protons, positifs, et les électrons, négatifs. L'antimatière comprend donc les antiprotons, négatifs, et les antiélectrons (ou positons), positifs. Pour une particule élémentaire de charge nulle, il est possible d'être sa propre antiparticule : c'est le cas du photon. L'antimatière a été imaginée quand Paul Dirac a écrit l'équation portant son nom en 1928, et remarqué qu'elle s'appliquait encore pour des particules de charge opposée. Il en déduit que pour chaque particule, il existe une antiparticule correspondante, ayant les mêmes caractéristiques, mais de charge opposée. Avant la découverte officielle marquée par le prix Nobel du physicien de la California Institute of Technology (Caltech) Carl David Anderson, les premières particules d’antimatière ont été observées mais sans être reconnues, cinq ans avant que la théorie de Dirac n’apparaisse. C’est en 1923 que le physicien et académicien de l’académie soviétique des sciences Dmitry Skobeltzyn à Leningrad a en premier capturé l’existence d’un antiélectron.