Les mystères de l’antimatière

Présentation au sujet: "Les mystères de l’antimatière"— Transcription de la présentation:

1 Les mystères de l’antimatière
Boleslaw Pietrzyk LAPP Annecy (F) B. Pietrzyk

2 Anges et Démons

3 Anges et Démons une horrible organisation ...
... a volé 0.5 g d’antimatière au CERN ... ... pour détruire le Vatican.

4 E= mc2 E=mc2 U n Fission nucléaire E=10-5 masse Annihilation
235 U n n Fission nucléaire E=10-5 masse n n Annihilation matière-antimatière E=100% masse matière antimatière

5 L’antimatière atome anti-atome - + _ +

6 L'équation de Dirac Paul Dirac (1928) Albert Einstein (1905)
théorie de relativité Erwin Schrödinger (1926) mécanique quantique quatre solutions - deux pour l’électron … … et deux autres (?) …

7 Découverte du positron
plomb Carl Anderson (Caltech, 1932)

8 Découverte de l’antiproton
1955: l’antiproton 1956: l’antineutron (Berkeley)

9 Le Modèle Standard _ _ u u u u _ _ d p p d _ e e Proton +
Anti-proton - Atome Anti-atome

10 Production de matière et d’antimatière

11 Annihilation de l’antimatière
collisions « élastiques »

12 Production des antiprotons
~ 200,000,000,000,000 antiprotons/année (seulement 0.3 nano-grammes, efficacité ~ 10-9)

13 Accumulateur des Antiprotons (AA)
1980: construction AA stockage d’antiprotons (3.5 GeV/c ) refroidissement injection au PS/SPS collision avec des protons dans le SppS ~ 1011 (1987, AC: 1012) antiprotons/jour  Prix Nobel : Carlo Rubia et Simon van der Meer

14 Refroidissement des antiprotons
S. van der Meer

15 Décélération des antiprotons (LEAR)
… production de 9 anti-atomes d’hydrogène en 1995

16 La bombe d’antimatière ?
0.5 g antimatière = 4.5 · 1013 J Energie nécessaire pour produire (efficacité = 10-9 ) : 4.5 · 1022 J Prix ~ 1,000,000,000,000,000 € Durée de production~ année

17 Collisionneur électron-positon (LEP)
E=mc2 e+ e- Production de la masse fois plus grande (Z0) que la masse e+ + e-

18 Production de matière et d’antimatière au LEP

19 Le Big Bang

20 La symétrie entre la matière et l’antimatière
Brookhaven,1964 … est violée K 

21 AMS existe-t-il des étoiles d’antimatière?
… sera envoyé dans l’espace par la NASA à bord de la navette spatiale en mai 2011 et fixé sur la station spatiale internationale (ISS).

22 LHCb

23 Le 30 mars