Durée ~ 20 minutes.
« Je crois pouvoir affirmer que personne ne comprend vraiment la physique quantique » – Richard Freynman, prix Nobel de physique 1965
Source majeure : L’Univers à portée de main, Christophe Galfard
Sources secondaires : CERN, futura-sciences, pour la science, nasa.gov
II. Le monde quantique
Il s’agit du monde dans lequel naissent et évoluent les particules élémentaires et dont la lumière fait partie. Il est partout et n’a pas de limite, même le « vide » en fait partie.
Les lois quantiques ne s’appliquent pas à notre échelle (fort mystérieusement) et évoluent alors en d’autres lois ; c’est pourquoi il ne s’agit plus de voir mais de ressentir. Des courants apparaissent alors : des boucles de force. Cet océan est appelé un « champ » et il en existe de plusieurs natures : le champ électromagnétique, le champ de la force forte et le champ de la force faible.
1. Voyage à l’échelle des atomes
Qu’est-ce que le champ électromagnétique ?
–> Il est à l’origine de la force électromagnétique, qui est transportée par des particules virtuelles de lumière, qui sont des photons virtuels qui n’existent que dans le seul but de ce transport. Elles apparaissent comme à partir de « rien » à tout moment avant de disparaître. Ce vide est trompeur et existe entre n’importe quels objets de l’Univers. Ces particules peuvent attirer, repousser ou n’avoir aucune incidence sur la matière qui les entoure (ce sont elles qui attirent les aimants vers les frigos par exemple). Leur action ne dépend que de la charge électrique des particules : elle peut être positive ou négative, alors que les particules qui ne portent pas de charge électrique sont dites neutres. C’est l’électromètre qui permet la mesure des charges.
Tous les atomes de l’Univers ont une charge totale nulle, mais ce n’est pas le cas des particules qui le composent et qui s’annulent pour composer un atome. Si une charge l’emporte sur l’autre, l’atome devient un ion (ou un noyau d’atome sans électron).
La neutralité des atomes et des objets qu’ils composent ne sont pas insensibles aux photons virtuels, présents par milliards et partout. Au contraire, sans eux les atomes n’existeraient pas. Ces perles de lumière virtuelles apparaissent entre toutes les particules chargées de l’Univers en repoussant toujours les charges identiques et en attirant toujours les charges contraires : elles stabilisent la matière.
Les scientifiques ont vérifié que ce champ est la source de toutes les lumières, réelles et virtuelles, ainsi que de toutes les charges électriques qui existent dans notre Univers. Tous les électrons et photons, qu’ils soient onde ou particule, naissent de ce champ et s’y propagent dans un océan qui remplit tout l’Univers. Les gouttes d’eau de cet océan sont, selon les scientifiques, les particules chargées ; elles deviennent alors plus fondamentales que n’importe quoi.
Qu’est-ce qu’un atome ?
–> 1 noyau de taille variable, entouré par 1 ou plusieurs onde(s) chargée(s) électriquement. Ce noyau atomique porte toujours une charge positive, et l’onde chargée négativement qui se tortille autour est un électron.
Qu’est-ce qu’un électron ?
–> Tous les électrons présents dans la Nature sont identiques, qu’ils soient libres ou qu’ils appartiennent à 1 atome. Tous nos outils d’énergie ou de communication dépendent d’eux. Il est lui aussi une onde et une particule et possède 2 propriétés :
1. Impossible de définir où il est et où il va
2. Il peut « se téléporter » dans l’espace et dans le temps via l’effet de tunnel quantique
D’après ce que les scientifiques comprennent, les électrons ne sont pas faits d’autres particules plus petites ; ils ne peuvent être divisés et sont purement faits du champ électromagnétique. Elles sont appelées particules élémentaires, comme toutes celles qui ne sont faites que d’elles-mêmes et sont chargée négativement.
Photons et électrons peuvent-ils interagir ?
–> Les électrons peuvent interagir avec les photons (non virtuels) qui sont la lumière qui se propage loin et longtemps. C’est au travers du jeu auquel ils jouent ensemble en permanence que nous pouvons voir le monde et la matière qui nous entourent.
Les réactions de fusion thermonucléaire émettent des photons (au cœur du Soleil par exemple) qui mettent 1 million d’années à s’en échapper et parvenir à la surface de la Terre pour y rencontrer des atomes. Chaque photon se fait plus précisément absorber par l’un de leurs électrons qui s’excite alors avant de le rejeter dans une direction aléatoire. Un instant plus tard, son atome est redevenu identique à ce qu’il était avant d’être heurté par la lumière. La matière et la lumière peuvent se transformer l’une en l’autre.
Comment percevons-nous la lumière ?
–> La lumière percute continuellement notre corps, excitant les électrons présents dans notre peau, nos yeux et nos rétines, réchauffant notre matière et lui procurant de l’énergie. Les atomes peuvent aux aussi nous faire briller en recrachant la lumière avalée par les électrons. C’est ce qui donne à la matière la couleur dont elle est composée. Lorsque les rayons de lumière percutent une tomate, toute la lumière visible que ces rayons contiennent est absorbée pour la réchauffer ou être emmagasinée dans le fruit à l’exception des rayons rouges qui, sans aucune utilité au fruit, sont réémis par les électrons et filent à nos yeux. Sans cette transformation d’électrons en photons et inversement, nous ne verrions rien.
Pourquoi les matières solides ne se traversent pas ?
–> L’espace qui sépare le noyau d’un atome de ses électrons est gigantesque, dans tous les atomes. La question est donc légitime : comment se fait-il par exemple que nous ne traversions ni le sol ni les murs qui nous entourent alors ? La réponse se trouve au niveau des électrons.
Si tous les électrons sont identiques, ils ne partagent jamais le même territoire. Ils s’évitent même car ils n’ont pas le droit d’être au même endroit au même moment.
Ils n’ont d’autre choix, dans un atome, que de se répartir par couches successives autour du noyau. En raison de la place qu’ils occupent, seuls 2 électrons peuvent remplir la 1ère couche la plus proche du noyau. Une fois cette 1ère couche remplie, au maximum 8 électrons peuvent s’installer sur la 2ème, 18 sur la 3ème, 32 sur la 4ème etc. Tous ces nombres sont connus et identiques dans tous les atomes de l’Univers. Ce qui diffère d’un atome à l’autre est donc le nombre d’électron(s) qu’il possède. Par exemple :
– L’hydrogène n’a qu’un électron (qui gravite sur la 1ère couche)
– L’hélium en a 2 (qui remplissent la 1ère couche)
– Le néon en a 10 (qui remplissent les 1ère et 2ème couches)
Les degrés de saturation de la couche extérieure d’un atome est la base de ses propriétés chimiques et mécaniques.
Les électrons étant des particules et des ondes, ils s’étalent sur toute l’orbitale qu’ils occupent. Dans une couche remplie, il n’y a plus de place pour un nouvel arrivant. Si 1 électron supplémentaire (qu’il soit seul ou appartienne à un autre atome) voulait intégrer un tel atome déjà constitué, il devrait prendre la place d’un des habitants déjà en place en le mettant dehors. Cette règle de non-cohabitation s’appelle le principe d’exclusion de Pauli et elle explique pourquoi on peut tenir un livre entre nos mains : les électrons contenus dans les atomes de sa couverture refusent catégoriquement de laisser leur place à ceux présent au bout de nos doigts ; et vice versa.
Si les ondes ne se chevauchent jamais, l’idée de partage est, elle, acceptable : 2 atomes peuvent partager les mêmes électrons. Ils s’associent ainsi et forment la matière solide.
Prenons un exemple. L’oxygène possède 8 électrons : 2 électrons sur la 1ère couche et 6 sur la 2ème qui n’est pas totalement remplie : il y reste 2 places. 2 atomes d’hydrogène (qui ne possèdent qu’un électron chacun) croisent son chemin et se précipitent vers lui. Ils se retrouvent alors collés à l’oxygène via la mise en commun des électrons. C’est une intégration parfaite, à moins d’ajouter une nouvelle couche, il n’y a plus de place disponible pour un électron supplémentaire.
Cet assemblage devient alors une molécule d’eau : H2O. Cette dernière se forme dans l’espace, dans les immenses nébuleuses, vestiges d’explosions d’étoiles, qui parsèment les galaxies. C’est ainsi qu’on pense qu’elle se crée : l’oxygène, forgé dans le cœur d’étoiles disparues, se mêle à l’hydrogène qui est présent partout. Et il en va de même pour les molécules + complexes qui sont aujourd’hui les briques de base de nos corps et de la Vie.
Un autre exemple de chaîne (très longue elle) est l’ADN qui possède des milliards d’atomes et transporte toutes les informations nécessaires à la création de chacun d’entre nous.
Seuls 6 atomes ont suffi pour fabriquer toutes les molécules nécessaires à la vie sur Terre : les CHNOPS que sont le carbone, l’hydrogène, l’azote (nitrogène), l’oxygène, le phosphore et le soufre.
Alors comment expliquer que nous traversons l’air ou l’eau ?
–> Nous sommes solides mais l’air est un gaz : les molécules présentes ne sont pas toutes attachées les unes aux autres alors qu’elles le sont dans un solide. Nous bousculons les molécules de l’air, les projetant sur le côté et créant ainsi le vent.
Dans les liquides comme l’eau, les molécules sont un peu + étroitement liées que dans un gaz : elles ont besoin de plus de temps pour nous laisser passer. Si on arrive trop vite, le principe d’exclusion de Pauli interdit à notre corps d’aller + loin et il se brise en morceaux.
Comment notre corps récupère-t-il de l’énergie ?
–> Notre corps a la capacité de briser les molécules contenues dans la nourriture. De l’énergie est émise durant ce processus, notre organisme l’utilise alors pour nous maintenir en vie, bouger, penser…
Comment fonctionne le noyau des atomes ?
–> Ils sont composés de nucléons que sont les protons et les neutrons. Un noyau d’atome est composé d’autant de proton(s) que d’électrons qui composent leur atome ; et lorsque plusieurs protons composent 1 noyau (cela est autrement dit valable pour tous les atomes sauf l’hydrogène qui n’en contient qu’un), les neutrons (non chargés électriquement) les accompagnent en nombre variable en fonction des atomes.
1 proton est 1 836 fois plus lourd qu’un électron et porte une charge exactement égale à celle d’un électron, mais d’un signe opposé afin de rendre l’atome neutre. C’est E. Rutherford qui l’a découvert en 1970.
Les nucléons ne sont cependant pas des particules élémentaires. Ils sont composés d’innombrables particules élémentaires semblables aux photons virtuels qui ont un rayon d’action limité mais qui sont des centaines de fois plus puissantes. Elles appartiennent au champ quantique le plus puissant de la nature : celui de l’interaction forte. Les particules élémentaires porteuses de l’interaction forte sont appelées les gluons. Ces derniers existent afin de contrôler les 3 quarks, particules élémentaires électriquement chargées, dont sont composés tous les nucléons. + les quarks s’éloignent, + les gluons sont nombreux pour les rapprocher les uns des autres (les quarks ne sauraient survivre seuls mais ils peuvent surgir de ce champ n’importe où et n’importe quand dès lors qu’une énergie suffisante est accessible).
Ce champ correspond à l’une des 4 forces fondamentales de la Nature. Ses quarks et ses gluons concernant environ 99,97% de la masse qui compose notre corps et la majeure partie des comportements quantiques que nous avons rencontrés avec les électrons et la lumière s’appliquent aussi ici (ils apparaissent et disparaissent et utilisent l’effet tunnel par exemple).
On retrouve 2 types de quarks dans les nucléons : les up et les down. Ce sont eux qui différencient les protons des neutrons :
– 1 proton est composé de 2 quarks up et 1 quark down
– 1 neutron est composé de 2 quarks down et 1 quark up
Comment la stabilité des noyaux atomiques est-elle assurée entre les protons et les neutrons ?
–> Grâce aux mésons qui se créent lorsque 2 gluons qui s’échappent d’1 proton ou d’1 neutron se transforment en 2 quarks liés par les gluons eux-mêmes le temps du voyage vers 1 autre neutron ou proton où ils redeviennent gluons uniquement. Ces mésons transportent la force nucléaire forte.
C’est aussi grâce aux nucléons que les étoiles brillent : elles fusionnent en leur cœur de petits noyaux d’atome pour en forger de + gros. Elles collent ensemble neutrons et protons. Or, + un noyau d’atome est gros, + les quarks contenus sont faciles à garder et + les gluons et mésons superflus sont chassés. Mais les gluons transportent de l’énergie et donc une certaine masse (E=mc²), c’est ce qui explique qu’un nouveau noyau est moins lourd que ceux dont il est issu. Toutes les étoiles brillent grâce à ces gluons expulsés : devenus inutiles, ils se transforment en énergie pure.
Quid du nucléaire et de la radioactivité dans tout ça ?
–> Une 4ème force de la Nature existe en parallèle de la gravitation, l’électromagnétisme et l’interaction forte. Elle est issue d’un 3ème champ quantique et peut être considérée comme destructive (l’action de son champ défaisant ce que les autres ont fait).
Cette force nucléaire n’agit que sur les composants des noyaux atomiques. Elle est cependant 1 million de fois moins puissante que la force forte et ses gluons. Elle a donc été appelée force nucléaire faible. Le champ quantique omniprésent à partir duquel sont construits ses particules élémentaires et ses porteurs de force s’appelle le champ nucléaire faible, ou champ faible. Les porteurs de la force nucléaire faible sont au nombre de 2 et sont appelés bozon W et bozon Z. Ils sont capables de transformer 1 quark en 1 autre (1 up en 1 down et un 1 down en 1 up), et donc un neutron en proton et un proton en neutron, et donc un atome en un autre qui, déséquilibré par ce brusque changement se désintègre en plusieurs atomes + petits. Ce process se répète jusqu’à ce que les atomes soient stables. Cette division spontanée de noyaux atomiques est l’un des attributs du champ faible et connu sous le nom de radioactivité. Elle a coûté la vie à nombre de personnes, dont Marie Curie.
En comparant ce qu’on a avant et après la radioactivité, on se rend compte qu’il manque de l’énergie. C’est une petite particule nommée neutrino qui transporte cette énergie. Elle ne possède pas de charge électrique, n’est pas soumise aux gluons et est si insaisissable qu’une fois lancée elle traverse presque sans entrave toute la matière que nous connaissons. Les neutrinos n’interagissent avec le monde qu’au travers du champ faible. S’ils interagissaient via d’autres champs, ils interagiraient aussi avec la matière beaucoup plus souvent. Nous serions bien embêtés car ils sont très généreusement émis par le Soleil ; environ 60 milliards d’entre eux transpercent chaque cm² de notre peau chaque seconde.
Comment la force nucléaire agit-elle sur les atomes ?
–> Seules certaines matières telles que le plutonium, l’uranium, le radium ou le polonium sont réceptives à la force faible et soumises à la désintégration atomique ; il est préférable de s’en éloigner autant que possible.
Ce ne sont cependant pas les neutrinos qui sont responsables de ce danger (ils n’interagissent pas avec les champs dont nous dépendons). La dangerosité des matières radioactives est liée aux autres particules expulsées lors de la désintégration d’un noyau d’atome : il émet aussi des électrons, de la lumière et des particules alpha composées de 2 neutrons et 2 protons reliés ensemble.
Ce sont ces trois dernières particules qui sont dangereuses :
– La particule alpha : elle correspond à un noyau d’hélium. Pour devenir 1 atome d’hélium elle doit trouver 2 électrons. 3 possibilités s’offrent à elles : voler ceux d’atomes à proximité, partager ceux d’autres atomes (pour former une molécule) ou adopter des électrons égarés.
Dans le 1er cas, l’atome dépouillé va à son tour chercher d’autres électrons et ainsi de suite. Si l’atome qu’une particule alpha choisi de dérober se trouve sur la peau d’êtres vivants, une chimie en résulte et entraîne des brûlures radioactives qui peuvent être très sévères.
– L’émission radioactive d’électrons peut avoir le même effet. Ceux qui sont expulsés par une désintégration radioactive sont très énergétiques et peuvent expulser 1 électron qui se trouve sur 1 atome qu’ils percuteraient.
– La lumière éjectée est en général émise sous la forme d’un puissant photon : le rayon gamma (tel que ceux près des trous noirs). Il peut dépouiller un atome de l’un de ses électrons en le percutant, provoquant les brulures précédemment évoquées. Mais rien ne les oblige à s’arrêter à notre peau. Ils peuvent la pénétrer et provoquer des ravages localisés et profonds en délogeant les électrons et aussi en brisant des molécules dans le cœur des cellules comme celles de l’ADN. Cela entraînant cancers et modifications génétiques.
La radioactivité peut-elle aussi nous vouloir du bien ?
–> La radioactivité est en effet nécessaire à la vie sur Terre ; la vie sans elle serait même probablement impossible sur Terre. Le champ faible étant omniprésent, le processus naturel peut se produire tout le temps et partout ; au sein même de notre corps. Mais le danger n’existe que lors d’une exposition à haut niveau de radiation. A faible dose, elle permet à de nombreux atomes sous nos pieds de se désintégrer en permanence, et aux particules émises de percuter leurs voisines et de créer de la chaleur qui contribue à garder notre planète chaude. Elle crée aussi l’activité sismique et volcanique. Le champ faible réchauffe le monde et nous rend une partie de l’énergie que les étoiles ont stockée dans les atomes en fusionnant leurs noyaux à partir de noyaux + petits.
L’énergie atomique dans son ensemble, par la fission et la fusion de noyaux atomiques, implique des énergies extrêmes que l’humanité cherche à récolter dans les centrales nucléaires.
2. Le vide quantique
Que reste-t-il autour de nous lorsque qu’on enlève tout ce qui nous entoure ?
–> Le vide quantique, composé des 4 champs (ou forces quantiques) qui se superposent.
Ces champs sont eux-mêmes composés, comme nous l’avons vu, de particules quantiques qui y naissent et s’y fondent.
Comment fonctionnent les particules ?
–> Elles se déplacent d’une façon difficile à appréhender pour nous : afin de se rendre d’un endroit à un autre, elles prennent tous les chemins possibles qui relient ces 2 endroits dans l’espace et dans le temps. C’est pourquoi elles sont à la fois particules et ondes. Elles se comportent comme si elles s’étaient dédoublées une infinité de fois pour être partout en même temps, et ainsi se comporter comme une onde. Les règles changent dès qu’un observateur ou un détecteur entre en jeu. La particule n’est alors plus partout mais quelque part. Une particule est donc une onde qui se balade partout avant de devenir une particule lorsqu’on la détecte.
Cet acte de détection impose aux champs quantiques de faire un choix en changeant des ondes (des expressions fondamentales qui n’ont pas d’existence en tant qu’entités isolées) en particules.
Aussi, en 1964, J.S. Bell a prouvé que l’existence des possibilités et l’inexistence de certitudes est une caractéristique du monde quantique et que la Nature est ainsi bâtie.
D’où viennent les particules qui se créent spontanément à partir de rien ?
–> Elles proviennent des champs quantiques.
Pour apparaitre, elles empruntent un peu d’énergie aux champs, existent alors quelques instants avant de rendre cette énergie et disparaitre. Comme ces champs sont partout dans l’espace et le temps, les particules peuvent elles aussi surgir partout dans l’espace et le temps. C’est pourquoi le rien n’existe pas dans notre Univers.
Les particules élémentaires des champs n’obéissent qu’aux champs auxquels elles appartiennent car elles forment justement ces champs, interagissant entre elles par l’intermédiaire de porteurs de force qui appartiennent aussi à ces champs. Elles remplissent tout, créant une soupe de boucles évanescentes faites de particules virtuelles qui interagissent les unes avec les autres avant de disparaitre en un flash de lumière ou d’énergie.
Comment créer un champ qui gouvernerait les 4 champs existants ?
–> Par la chaleur, comme pour unifier 2 matériaux différents. Une température suffisamment élevée permet de les mêler et devenir un matériau nouveau avec de nouvelles propriétés qui les unifie.
En 1979, S.L. Glashow, S.Weinberg et A. Salami ont reçu 1 prix Nobel pour avoir suggéré l’idée d’une unification entre électromagnétisme et interaction faible qui ne seraient en réalité que 2 facettes d’une autre force, reliquat d’un autre champ existant pendant les 1ers instants de notre Univers est appelé « champ électrofaible ».
Cependant, rien que pour unifier ce champ, l’espace-temps devrait être porté à environ 1 million de milliards de degrés. Il n’existe aujourd’hui aucun endroit dans l’Univers possédant ou acceptant une telle température. Mais lorsque notre Univers était bien + jeune et petit, il était très chaud et de telles températures étaient atteintes partout.
Afin de vérifier cette théorie du champ électrofaible et découvrir ses porteurs de force et particules, nous avons créé les accélérateurs de particules. Des particules connues et actuelles (ex : protons et neutrons) y sont envoyées l’une contre l’autre et se percutent à une vitesse considérable. Ces particule sont alors brisées en morceaux et le choc libère une énergie phénoménale, permettant d’exciter les champs potentiellement endormis qui se trouveraient partout. Ils se réveillent alors à côté de la collision en utilisant l’énergie dégagée. Cela correspond, en 2015, à environ 100 millions de milliards de degrés. La particule étant plus petite que l’épaisseur d’un cheveu coupé en 2 des millions de fois, notre monde n’est ainsi pas mis en danger par nos essais.
Pour unifier le champ électrofaible avec le 3ème, il faudrait encore + d’énergie. Le chiffre de cette température est tellement élevé qu’y ajouter quelques milliards n’y changerait rien. L’unification de ces 3 champs s’appellerait la grande unification. Si on y arrivait, resterait tout de même 1 champ à unifier : la gravitation qui elle, n’est pas quantique. Les problèmes que cela pose sont profonds et nous les étudierons plus tard dans ce condensé. La quête d’une force unique régissant tout est cependant aujourd’hui dans la tête de toute la recherche en physique fondamentale.
En parlant de gravitation, d’où vient la masse présente dans notre Univers ?
–> L’immense majorité de la masse de l’Univers provient de l’énergie de l’interaction forte ; énergie qui selon E=mc² correspond à une masse. Cela a lieu plus précisément dans le cœur des étoiles qui forgent les noyaux d’atomes : en se défaisant de quelques gluons, les nouveaux noyaux d’atomes maigrissent, donc une partie de leur masse doit provenir de ces soupes de gluons virtuels qui remplissent neutrons et protons.
Mais l’immense majorité n’est pas la totalité. Un autre champ quantique est apparu au moment de la séparation du champ électrofaible et est à l’origine de la masse des électrons et des quarks ; sans lui, ils se comporteraient comme la lumière et non pas comme des particules massives. Rien de ce que nous connaissons n’existerait. Il a été découvert physiquement en 2012 au CERN près de Genève. C’est + précisément sa 1ère particule qui y a été découverte. Elle et son champ ont besoin d’une énorme quantité d’énergie (+ encore que pour le champ électrofaible), c’est pourquoi l’accélérateur de particules était de nouveau nécessaire. Le champ a été nommé champ de Higgs et ses particules bosons de Higgs (il est tout à fait possible que ce champ possède d’autres particules).
Quel est le prix à payer pour l’apparition des particules à partir de rien ?
–> P. Dirac a révélé que la matière dont nous sommes constitués et qui compose les planètes, étoiles et galaxies, ne représente que la moitié de la matière existante.
Résumons ce que nous avons vu à ce sujet :
1. E=mc² signifie que la masse peut être transformée en énergie et vice versa.
2. L’énergie peut être empruntée quelques instants au vide, aux champs, pour créer des particules.
Prenons l’exemple d’un électron : il a la masse qui a été créée via une énergie en sommeil transformée en masse. Sa masse et son énergie en sommeil sont équivalentes. Mais il a aussi une charge électrique (négative en l’occurrence) qui est apparue après l’apparition de l’électron. L’équilibre qui entre en jeu pour accepter cette charge est le suivant : un électron n’apparaît jamais seul. S’il se met à exister, il apparaît forcément en même temps une particule en tous points identique, à l’exception de sa charge qui lui est opposée : elle est appelée antiélectron. Grâce à lui, la somme des charges de toutes les paires d’électron – antiélectron créées s’annulent. C’est C.D. Andreson en 1933 qui a détecté les antiélectrons de Dirac, il les a nommés positrons (un nom toujours d’usage aujourd’hui).
Le processus inverse existe aussi lorsqu’un électron rencontre un antiélectron : ils s’annihilent, disparaissant pour se transformer en lumière ou en énergie. Le Big Bang devrait avoir créé autant d’antimatière que de matière et donc d’électrons que d’antiélectrons. Les antiélectrons devraient donc être partout où les électrons sont présents au même titre que la matière et l’antimatière, et l’Univers ne devrait contenir que de l’énergie résiduelle. Pourtant tout ce que nous percevons aujourd’hui est fait de matière, et cela est dû à la minuscule partie de la matière (environ 1 particule sur 1 milliard) qui a réussi à survivre. De fait, il est très rare de voir de l’antimatière vu qu’elle disparait au contact de la matière.
Tous les champs quantiques sont ainsi concernés par l’antimatière : les antiquarks, antineutrinos et anti-photons existent eux aussi. Certaines particules, celles qui ne portent pas de charge, peuvent jouer les 2 rôles et être leur propre antiparticule. Les photons sont par exemple aussi des anti-photons.
Des expériences physiques ont montré que les lois de la Nature ne s’appliquent pas de la même façon pour la matière et l’antimatière. Les physiciens en cherchent encore la raison aujourd’hui.
Un antimonde existe-t-il peut-être ailleurs ? Cela expliquerait pourquoi l’Univers est rempli de matière.
Il y a cependant de l’antimatière autour de nous, et en nous aussi : la radioactivité, omniprésente, en produit. Elle est presque aussitôt détruite cependant, étant de fait entourée de matière, et devient 1 rayon de lumière intense que la technologie utilise notamment pour réaliser une tomographie (reconstruction 3D à partir d’images prises à des profondeurs différentes). Les scanners utilisent cette technologie par exemple.
–>Le temps, l’espace, la masse, les vitesses, les distances, ne deviennent-ils pas tous liés par l’entremise de ces champs qui sont partout ? Des espaces incroyablement vastes séparent 2 étoiles, 2 galaxies… mais il n’y a pas de vide. Seulement des champs qui permettent à des objets éloignés d’interagir en échangeant des particules (les porteurs de force) sans jamais se toucher. Les champs quantiques relient tout.
C’est pourquoi Un est un Tout et Tout est un Un…
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Un avis sur « La magie de l’Univers (2/4 – le monde quantique) »