Comment fait-on l'antimatière?
En octobre 1955, en première page du New York Times, on pouvait lire: "Nouvelle particule d'atome trouvée; appelée proton négatif". Bien que des antielectrons, connus sous le nom de positrons), aient été découverts plus de deux décennies plus tôt, en 1932, la découverte de l'antiproton prouva que l'idée même de l'antimatière n'était pas un hasard et que tous les types de matière avaient réellement des jumeaux diaboliques. L'antimatière est une forme de matière identique à la matière conventionnelle, sauf qu'elle a une charge opposée et s'annule au contact de la matière ordinaire en libérant une quantité d'énergie déterminée par la célèbre équation d'Einstein, E = MC 2 .
Toute l’ère des accélérateurs de particules à haute énergie a été lancée dans le but de découvrir l’antiproton. Depuis la découverte du positron, les physiciens soupçonnaient l'existence de l'antiproton. Ils ont construit des cyclotrons qui sondaient des énergies progressivement plus élevées pour voir si les antiprotons pouvaient être trouvés.
En 1954, le physicien lauréat du prix Nobel Earnest Lawrence construisit le Bevatron à Berkeley en Californie, un accélérateur de particules gigantesque pouvant entrer en collision avec deux protons à 6,2 GeV (giga-électron-volts), la gamme idéale pour la création de antimatière. À partir de 6,2 GeV ou plus, les particules entrent en collision avec des énergies si énormes que de nouvelles matières sont créées. C’est une conséquence de E = MC 2 - générer suffisamment d’énergie, ce qui entraîne une production de matière. Lorsque la matière nouvelle est fabriquée à partir de rien, elle se forme en quantités égales de particules et d’antiparticules. Un champ magnétique peut siphonner les antiprotons chargés négativement et ceux-ci peuvent être détectés. C'est comment l'antimatière doit être faite.
De nombreuses années plus tard, au CERN, au début des années 90, des scientifiques ont réussi à créer les premiers antiatomes, les antihydrogènes en particulier. Cela a été fait en accélérant les antiprotons à des vitesses relativistes aux côtés d'atomes conventionnels. Dans des cas spécifiques, en passant près du noyau de l'atome, leur énergie serait suffisante pour forcer la création d'un couple électron-antielectron. De temps en temps, l'antiélectron s'associe alors à l'antiproton qui passe, créant un seul atome d'antihydrogène. En 1995, le CERN a confirmé qu'il avait créé avec succès neuf atomes d'antihydrogène. L'ère de la véritable fabrication d'antimatière avait commencé.
Malheureusement, les utilisations pour la production d'antimatière sont limitées. Il est créé à un tel degré d'inefficacité que produire des quantités substantielles drainerait toute l'énergie de la planète. C'est pourquoi nous avons peu à craindre de la création hypothétique d'une bombe à antimatière: la technologie n'est tout simplement pas viable. Dans le futur lointain, l'antimatière peut être considérée comme une forme efficace de stockage d'énergie pour les longs voyages interstellaires. Pour pratiquement toutes les applications, les batteries sont supérieures, mais pour des applications spéciales lorsque vous souhaitez piéger des tonnes d’énergie dans un espace réduit, l’antimatière peut être attrayante.