Les chercheurs ont refroidi l’antimatière à une valeur proche du zéro absolu pour la première fois – en l’attrapant dans un piège magnétique et en la laissant tomber avec une lumière laser focalisée.

Cette méthode a permis à des scientifiques canadiens travaillant dans un essai de l’appareil de physique anti-laser de l’hydrogène (ALPHA) du CERN de refroidir l’antimatière à des températures de plus de vingt degrés au-dessus du zéro absolu, ce qui la rend 3000 fois plus froide que la température la plus froide jamais enregistrée sur le continent. Antarctique

En théorie, cette antimatière extrêmement froide pourrait aider à révéler certains des plus grands secrets de l’univers, tels que la façon dont l’antimatière est affectée par la gravité et si certaines des symétries théoriques fondamentales présentées par la physique sont réelles.

L’antimatière est l’antithèse éthérique de la matière ordinaire. Paul Dirac a proposé la théorie de l’antimatière pour la première fois en 1928 et a été découvert quatre ans plus tard. Les particules d’antimatière correspondent à leurs jumeaux de matière, à l’exception de leurs propriétés physiques réfléchissantes – où un électron a une charge négative, son homologue de l’antimatière, le positron, est chargé positivement La raison pour laquelle nous ne rencontrons pas l’antimatière aussi souvent que la matière normale est que les deux s’annihilent au contact, ce qui rend extrêmement difficile le stockage et l’étude de l’antimatière dans un monde physique.

Cependant, grâce à une série d’œuvres d’art merveilleuses, les chercheurs ont pu faire exactement cela Après que les particules de matière ordinaire aient été accélérées à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, puis se sont brisées ensemble, l’équipe a pu former des antiparticules. L’équipe a ensuite dirigé et ralenti les antiparticules accélératrices en utilisant des champs magnétiques et électriques très puissants Enfin, l’équipe a piégé des nuages ​​de positrons et d’antiprotons dans un champ magnétique jusqu’à ce qu’ils se combinent pour former de l’antihydrogène. À ce stade, les chercheurs ont refroidi le nuage d’antihydrogène en le faisant exploser avec un laser

Mais comment refroidir quelque chose avec un laser? Le mouvement des particules génère de la chaleur L’astuce consiste à faire bouger les photons (particules de lumière) dans le faisceau laser dans la direction opposée aux particules d’antimatière en mouvement Parce que les photons ont leur propre impulsion, l’absorption d’antihydrogène en voyageant dans la direction opposée peut en fait ralentir l’antihydrogène Mais la lumière ne peut interagir avec l’antimatière que si elle est réglée sur les longueurs d’onde très spécifiques auxquelles la lumière peut être absorbée par l’antimatière.

Makoto Fujiwara, porte-parole de l’équipe canadienne ALPHA, a déclaré: “Pensez à l’antihydrogène comme à une pierre de curling et aux photons comme à de petites balles de hockey.” «Nous essayions de ralentir le curling en ne tirant les rondelles que lorsqu’il se déplaçait vers nous. C’est vraiment difficile au niveau atomique, nous profitons donc de l’effet Doppler pour affiner les anneaux afin qu’ils n’interagissent avec la pierre que lorsqu’elle se déplace vers nous, pas trop loin de nous ou assis confortablement.

L’effet Doppler – dans lequel la longueur d’onde observée de la lumière est écrasée ou allongée si la source de lumière se déplace vers ou loin de l’observateur – a permis aux scientifiques d’ajuster les photons de longueur d’onde afin qu’ils ne soient absorbés par les molécules antihydrogène que s’ils près d’eux, ralentissant les molécules d’antihydrogène.

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L’antimatière refroidie aidera les chercheurs à effectuer des mesures plus précises, ce qui ouvre un ensemble d’expériences pour percer certains des mystères les plus profonds de la physique en laissant tomber un nuage d’antimatière à une certaine distance, par exemple, ils peuvent tester s’il répond à la gravité de la même manière que la matière ordinaire. Ou en éclairant ce nuage, ils peuvent comparer les niveaux d’énergie de l’antihydrogène à ceux de la matière ordinaire avec une précision sans précédent.

“Nous voulons avoir un anti-atome dans le vide et le diviser en une superposition quantique afin qu’il crée un motif d’interférence avec lui-même”, a déclaré Fujiwara en 45 secondes.La superposition quantique de très petites particules, telles que l’anti-hydrogène, leur permet d’apparaître à plusieurs endroits simultanément. Les particules quantiques se comportant comme une particule et une onde, elles peuvent se chevaucher pour créer un motif de pics et de creux, comme la manière les vagues de la mer se déplacent à travers la brise.

“De cette façon, nous pouvons vraiment étudier précisément comment il interagit avec d’autres forces et quelles sont leurs propriétés générales”

L’équipe a également proposé d’envoyer des anti-atomes dans l’espace libre, en plus de les combiner pour fabriquer les premières particules d’antimatière au monde

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Antimatière, Matière, Anti-Hydrogène, Physique

News – FR – Refroidissement de l’antimatière à un zéro quasi absolu par un faisceau laser

Source: https://45secondes.fr/antimatiere-refroidie-a-presque-zero-absolu-par-faisceau-laser-2/

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