L’univers : un déséquilibre minuscule qui a permis son existence
Au moment du Big Bang, la matière et l’antimatière ont été créées en quantités égales. Chaque particule de matière avait son opposé exact, et lorsqu’elles se rencontrent, elles s’annihilent mutuellement en énergie pure. Si ces quantités avaient réellement été identiques, l’univers aurait dû disparaître en une fraction de seconde après sa naissance. Cependant, l’univers observable contient de la matière, ce qui indique qu’un déséquilibre subtil a perturbé cette symétrie parfaite.
Les lois de la physique, telles que nous les comprenons, sont presque parfaitement symétriques entre matière et antimatière. Pour chaque électron, il existe un positron ; pour chaque proton, un antiproton. Si l’on crée un milliard de particules de matière et un milliard de particules d’antimatière, elles s’annihilent toutes, laissant un univers rempli de lumière et dépourvu de toute autre substance.
Des recherches publiées dans Physical Review Letters par des physiciens du CERN révèlent qu’il existait un excès d’une seule particule de matière pour chaque milliard de paires matière-antimatière créées lors du Big Bang. Cet excès infime, après annihilation totale, a produit toute la matière de l’univers observable, y compris les 2 000 milliards de galaxies, les étoiles, les planètes, et chaque atome de notre corps.
Cette asymétrie minuscule soulève des questions fondamentales en physique, notamment en lien avec la violation de la symétrie CP. Des violations de CP ont été observées expérimentalement, mais leur ampleur ne suffit pas à expliquer l’asymétrie matière-antimatière observée. Des expériences menées au CERN cherchent activement cette violation manquante, notamment dans le comportement des quarks b et des neutrinos, qui pourraient se comporter différemment de leurs antiparticules.
La question de pourquoi il y a plus de matière que d’antimatière dans l’univers demeure l’une des énigmes les plus fondamentales de la physique contemporaine.
Sources : SciencePost, Physical Review Letters
