Des physiciens ont observé une particule qui possède les mêmes propriétés qu’une antiparticule

En physique, la matière et l’antimatière sont deux choses bien distinctes, des chercheurs ont pourtant fait une découverte époustouflante. Pour la première fois, ils ont mis en évidence l’existence d’une particule qui possède également les propriétés d’une antiparticule. Un champ immense de possibilités scientifiques vient de s’ouvrir.

Ce sont des physiciens de l’université de Princeton qui ont observé une particule de matière qui est également faite d’antimatière. Connu sous le nom de fermion de Majorana, ce grain a été théorisé dès les années 1930 mais n’avait jamais été vu. Cette particule est « censée apparaître au bord de certains matériaux », explique le professeur Ali Yazdani et c’est effectivement là qu’elle a été observée, se trouvant à chaque extrémité d’un câble fin comme un atome.

L’antimatière a été prédite en 1928 puis confirmée en 1932 en tant que particules de même masse que celles composées de matière, mais de charge opposée. En 1937, Ettore Majorana est arrivé à la conclusion qu’une particule pouvait être à la fois matière et antimatière et encore plus étonnant, stable en l’état. Le physicien a ensuite disparu dans des circonstances restées mystérieuses l’année suivante, coupant court à sa carrière promise à un avenir remarquable. Sa théorie était stupéfiante car en temps normal, lorsque la matière et l’antimatière se rencontrent, les deux sont détruites, relâchant une grosse quantité d’énergie. Pourtant, les calculs utilisés par Ettore montraient en théorie que cela était possible. La combinaison de matière et d’antimatière rend la particule neutre et pratiquement sans interaction avec ce qui l’entoure. Certains supposent que les neutrinos seraient en fait des fermions de Majorana.

Ali a parlé de produire un câble en fer installé sur un cristal de plomb très pur et superconducteur. A 1 degré Kelvin (-272°C), les techniques d’imagerie spectroscopique ont révélé que les extrémités du fil possédaient des états d’énergie à zéro. C’est ce qui était prévu si les fermions se formaient à ces extrémités. C’est une théorie développée en 2001 qui est enfin observée aujourd’hui. Les chercheurs décrivent leurs particules comme propres et purifiées de toute particule indésirable, « contrairement à ce qui se passerait si c’était expérimenté dans un accélérateur à particules« . En 2012, ce fermion avait déjà été observé mais de manière incertaine. « Nous avons découvert la signature clé. Si vous ne l’avez pas, le signal peut exister pour de nombreuses autres raisons », explique Ali. De grands espoirs sont portés concernant cette particule qui pourrait contenir de l’information quantique de manière stable, augmentant les possibilités de voir des ordinateurs quantiques un jour.

Cette découverte est fascinante ! Nous avons hâte de voir ce que les ingénieurs mettront au point grâce à ce fermion de Majorana. En tout cas, bravo aux chercheurs qui ont prouvé l’existence de cette particule (ou antiparticule) très spéciale. La physique quantique a de beaux jours devant elle. Imagineriez-vous qu’il puisse exister un univers parallèle où tout est inversé ?