Antiproton

L'antiproton est l'antiparticule du proton. Les antiprotons sont stables, mais ils ont généralement une durée de vie courte, une collision avec un proton ordinaire faisant disparaître les deux particules.

Découverte

L'antiproton est observé pour la première fois en 1955, au cours d'une expérience conduite dans le bevatron du laboratoire national Lawrence-Berkeley, un accélérateur de particules. Quatre ans plus tard, les physiciens américains Emilio Segrè et Owen Chamberlain reçoivent le prix Nobel de physique pour la découverte de cette antiparticule^[1].

En 1965, des chercheurs du CERN, en Suisse, créent des antinoyaux d'atomes, par association d'antiprotons et d'antineutrons (antideutérium). Trente ans après, le CERN annonce la création d'atomes d'antihydrogène, formés, chacun, d'un antiproton et d'un positon^[2]. En 2010, une publication du CERN, dans la revue britannique Nature, décrit la production, la capture et la conservation pendant un dixième de seconde d'une trentaine d'antiatomes d'hydrogène, une durée de vie suffisante pour étudier leurs propriétés^[2],[3].

Masse

La masse de l'antiproton (en fait, le rapport de cette masse à celle de l'électron) est mesurée en 2011 à l'Institut Max-Planck d'optique quantique (Garching bei München, Allemagne) avec une précision de 8 × 10⁻¹⁰ (0,8 milliardième) : aucune différence entre les masses du proton et de l'antiproton n'est décelée à ce niveau de précision^[4],[5]. En 2015, cette limite supérieure est abaissée à 6,9 × 10⁻¹¹ (~0,07 milliardième)^[6].

Production

Il est possible de créer des antiprotons par une collision de particules à haute énergie qui les porte à une température deux millions de fois plus importante que celle de la matière située au centre du Soleil^{[note 1]}, ce qui nécessite de les refroidir très fortement^[7],[8].

Notes et références

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• antiproton, sur le Wiktionnaire

Notes

1. Soit environ 15 000 000 K (voir Soleil).

Références

1. Yuval Ne'eman et Yoram Kirsh (trad. Geneviève Bugnod), Les Chasseurs de particules, Paris, Odile Jacob, coll. « Sciences », 1999, 345 p. (ISBN 978-2-7381-0684-1 et 2738106846, OCLC 41582776, BNF 37039928), p. 111.
2. Christian Gruber et Philippe-André Martin, De l'atome antique à l'atome quantique : à la recherche des mystères de la matière, Lausanne, Presses polytechniques et universitaires romandes, 2014, 329 p. (ISBN 978-2-88915-003-8 et 2889150038, OCLC 862210012, BNF 43685831), p. 290-291.
3. Tristan Vey, « Des atomes d'antimatière «capturés» en laboratoire », Le Figaro, 19 novembre 2010 (consulté le 30 avril 2019).
4. Laurent Sacco, « La masse de l'antiproton mesurée avec une précision record », sur Futura, 1^er août 2011 (consulté le 30 avril 2019).
5. Sean Bailly, « L'antiproton a bien la même masse que le proton », Pour la science, 8 novembre 2016 (consulté le 30 avril 2019).
6. (en) S. Ulmer, C. Smorra, A. Mooser, K. Franke, H. Nagahama et al., « High-precision comparison of the antiproton-to-proton charge-to-mass ratio », Nature, vol. 524,‎ 12 août 2015, p. 196-199 (DOI 10.1038/nature14861 ).
7. Paul Indelicato, « Des pommes, des poires et de l’antigravité? », sur lejournal.cnrs.fr, 29 mars 2019 (consulté le 30 mars 2019).
8. Laurent Sacco, « Record au Cern : le gaz d'antiprotons le plus froid sur Terre », sur Futura, 27 juillet 2010 (consulté le 6 mai 2019).

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