particules et antiparticules

Dans le jeu, il existe autant de particules que d’antiparticules élémentaires. Certaines parmi elles sont à la fois particule et antiparticule: le photon, le boson Z⁰, le boson H et le gluon de 3 couleurs.

Lors d’une collision à haute énergie, autant de particules (non élémentaires) que d’antiparticules sont créées . Une autre formulation consiste à dire qu’à partir d’énergie on produit autant de matière que d’antimatière.

Exemple d’une collision entre deux protons enregistrée par l’expérience ATLAS au CERN, à une énergie de 13 TeV. Les lignes orangées correspondent aux trajectoires mesurées de particules chargées. Parmi elles on trouve autant de particules que d’antiparticules (… à 2 particules positives près puisqu’au départ il y a 2 protons) .

Cela a dû être le cas lors de la création de l’Univers. Cependant, après cette première phase, constituants et anticonstituants élémentaires se sont annihilés et, à cause d’un mécanisme encore inconnu, alors que toute l’antimatière disparaissait il est resté « un peu » de matière (1 pour 10 000 000 000) … qui est celle que nous observons actuellement et dans laquelle nous vivons.

Le résultat de l’annihilation primordiale est observé car il constitue le rayonnement fossile qui emplit l’Univers, dont les mesures les plus récentes ont été faites par le satellite Planck. C’est grâce à ces mesures que l’on sait qu’il existait, au moment du Big-Bang des quantités de matière et d’antimatière très voisines et énormément supérieures à la matière que l’on voit actuellement.