Le CERN enquête sur les propriétés antigravitationnelles de l’antimatière

L’antimatière est-elle soumise à la même gravité que la matière ordinaire ou à une forme inconnue d’antigravité? Des expériences seont en court au CERN pour mesurer les propriétés de cette matière «miroir».
L’ antimatière possède la même masse que les particules ordinaires mais en diffère en ce qu’il a une charge opposée. Elément de base des séries de science-fiction série »comme « Star Trek » , l’antimatière est d’un grand intérêt pour les scientifiques car elle a le potentiel de révolutionner notre compréhension sur la façon dont fonctionne l’univers.

Avec la découverte, en 1998, d’une accélération de la vitesse d’expansion de l’univers, récompensée la semaine dernière par le prix Nobel de physique, l’idée d’une «pression négative» ou sorte de gravité répulsive a gagné du terrain.

Si l’antimatière réagissait différemment de la matière à la gravitation «ce serait une révolution» pour la physique, souligne Patrice Pérez (Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers -Irfu/cea).

Cette matière «miroir» de celle que nous connaissons, l’antimatière reste difficile à observer car tout atome d’antimatière s’annihile au contact de la matière, en produisant une énorme quantité d’énergie.

Un atome d’hydrogène est formé d’un proton ayant une charge électrique positive et d’un électron négatif. Un atome d’antihydrogène est constitué d’un proton négatif (antiproton) et d’un électron positif (positron).

De premiers atomes d’antihydrogène, produits en 1995 au Centre européen de recherches nucléaires (Cern) à Genève, s’étaient annihilés quasi-instantanément au contact de la matière. D’importants progrès ont été accomplis : des atomes d’antihydrogène ont été piégés pendant plus de 16 minutes au Cern, selon les résultats, publiés en juin dernier, d’une nouvelle expérience qui devrait faciliter l’étude de l’antimatière.

Il s’agit ensuite de mesurer la «vitesse de chute» des atomes d’antihydrogène ainsi créés, précise Patrice Pérez qui espère que cette expérience pourra être réalisée au Cern d’ici 2016.

Il serait alors possible de savoir si l’antimatière subit la même accélération due à la pesanteur que la matière.

L’instant où les positrons en trop sont arrachés donnerait, selon M. Pérez, le «top départ» de la chute verticale, et leur désintégration au contact de la matière «le temps d’arrivée».

Il resterait ensuite à inventer un vaisseau spatial qui carbure à l’antimatière, projet déjà envisagé par la NASA

Une fusée qui carbure à l’antimatière

Pour propulser une fusée, la problématique est différente car on ne cherche pas à faire de l’énergie la moins chère possible sans polluer mais à embarquer un minimum de carburant pour un maximum de puissance. L’antimatière se relève alors être une excellente candidate. Pour mieux vous rendre compte, une mission vers la planète Mars doit embarquer environ 250 tonnes de carburant conventionnel (hydrogène et oxygène liquides) pour un voyage de presqu’une année alors que 10 milligrammes d’antimatière seraient suffisants pour aller sur mars en 1 mois seulement selon la NASA [source]. Toujours selon la NASA, un coût de 250 millions de dollars serait suffisant pour produire ces 10 milligrammes d’antimatière (sous forme de positrons) avec les technologies actuelles. Dans ce cas, cette solution pourrait être envisagée mais tout de même coûteuse.

Schéma de principe du moteur à antimatière pensé par la NASA pour aller sur Mars. © NASA.

Dans star trek l’Entreprise utilise un système de propulsion hypothétique qui déforme l’espace de telle manière que les distances entre les étoiles sont, en fait, fortement réduites (Einstein montra que la matière déforme l’espace ; en d’autres mots, l’espace n’est pas « plat » mais courbe). Les moteurs pouvant faire voyager à une vitesse plus rapide que la lumière fonctionnent à l’antimatière. Le mélange de la matière et de l’antimatière serait certainement la source d’énergie la plus efficace qu’un vaisseau spatial puisse utiliser : dans ce cas l’antimatière (de l’antihydrogène congelé) est manipulée avec des champs magnétiques et ne peut jamais entrer en contact avec la matière ordinaire.

En fait, les « moteurs à antimatière » actuellement à l’étude n’utilisent pas forcément directement l’énergie d’annihilation matière/antimatière pour la propulsion mais exploitent les rayonnements énergétiques (appelés rayons gamma) qui sont produits lors de la rencontre matière/antimatière. Ce rayonnement permet alors de chauffer un fluide comme l’hydrogène. Cependant, il faut tout de même fabriquer cette antimatière avant sur Terre et l’embarquer dans ce moteur et cela est encore loin d’être possible avec les technologies actuelles mais sûrement pas impossible à long terme surtout si l’antimatière permet à l’engin de s’affrenchir facilement de notre gravité. Affaire à suivre.

http://www.unexplained-mysteries.com/news/258612/cern-runs-new-anti-gravity-experiment
http://www.20minutes.fr/sciences/803702-antimatiere-est-elle-soumise-antigravite-experiences-preparation

http://science-for-everyone.over-blog.com/article-de-l-antimatiere-pour-propulser-une-fusee-dans-l-espace-79934463.html