réaction matière antimatière

[hiacynth]

Bonjour à tous,

Voilà je fais des recherches sur la fameuse réaction matière antimatière, le problème c'est que je trouve plein d'information mais qui disent des choses un peu différentes.

Alors d'après ce que j'ai compris par rapport à mes recherche c'est que lorsque la matière et l'antimatière sont en contact il y a annihilation , toute la masse mise en jeu se transforme en énergie électromagnétique selon l'équation d'Einstein mettant en relation masse/énergie E=mc².

Et là je commence avoir des truc différents. j'ai lu que cette réaction produisait que de l'énergie sous forme de rayonnement gamma.

Et j'ai aussi lu que cette réaction produit des rayonnements gamma mais produit aussi de la matière et de l'antimatière.


Alors j'en ai conclut que cette réaction produit bien de l'énergie dans un premier lieu et puis cette énergie forme d'autre particules et d'antiparticules mais pas celles de départ (E=mc²) la réaction inverse .

Il y a autre chose que je voudrais savoir, si cette réaction s'est produite comme je l'ai décrite est ce que j'aurais autant de matière formé que d'antimatière??
-----

[Deedee81]

Salut,

Voilà je fais des recherches sur la fameuse réaction matière antimatière, le problème c'est que je trouve plein d'information mais qui disent des choses un peu différentes.

Alors d'après ce que j'ai compris par rapport à mes recherche c'est que lorsque la matière et l'antimatière sont en contact il y a annihilation , toute la masse mise en jeu se transforme en énergie électromagnétique selon l'équation d'Einstein mettant en relation masse/énergie E=mc².

Et là je commence avoir des truc différents. j'ai lu que cette réaction produisait que de l'énergie sous forme de rayonnement gamma.

Et j'ai aussi lu que cette réaction produit des rayonnements gamma mais produit aussi de la matière et de l'antimatière.

Tout dépend de l'énergie en jeu.

Par exemple, à faible énergie (par exemple dans le positronium, un état lié), le positron et l'électron donnent deux ou trois photons.

Mais à haute énergie (collisions), on peut avoir une énorme gerbe de particules de toutes sortes.

Et proton + antiproton est en général plus complexe, même à basse énergie (ce ne sont pas des particules élémentaires mais composites et leur énergie au repos est déjà fort grande).

Alors j'en ai conclut que cette réaction produit bien de l'énergie dans un premier lieu et puis cette énergie forme d'autre particules et d'antiparticules mais pas celles de départ (E=mc²) la réaction inverse .

Mais si ! Un électron + un positron peuvent produire pleins d'électrons et de positrons !!!! L'énergie initiale ce n'est pas QUE mc², tu as aussi l'énergie cinétique et celle-ci peut être énorme (des centaines de fois plus grandes que l'énergie au repos dans les grands accélérateurs).

Il y a autre chose que je voudrais savoir, si cette réaction s'est produite comme je l'ai décrite est ce que j'aurais autant de matière formé que d'antimatière??

Oui.

Mais attention, tu as des exceptions. Par exemple, la désintégration du méson K ne respecte pas l'équilibre matière - antimatière.

Par contre, tu auras toujours autant de lepton (électrons, muons,...) que d'antileptons et autant de baryons (protons,...) que d'antibaryons.

[hiacynth]

Alors si je résume ( pour voir si j'ai bien tout compris)

Ce qui est sûre c'est que lors de cette réaction, matière et antimatière
s'annihilent produisant de l'énergie. Puis à ce que j'ai compris c'est que
cette énergie en question est l'énergie électromagnétique sous forme de rayonnement gamma mais ce n'est pas que l'énergie qui est produit il y a aussi de la matière et de l'antimatière.
Cette réaction dépendrait des énergies mises en jeu. Pour des particules et antiparticules de faibles énergie on peut avoir des états liés comme le positronium.
Pour de hautes énergies ( particules accélérées , dans les accélérateurs de particules) les collisions entre matière et antimatière, forment beaucoup plus de particules que dans l'autre cas. L'énergie emmagasinée est l'énergie cinétique, celle ci est ajouté à l'énergie au repos de la particules ainsi accélérée (qui correspond à l'énergie de la particule (même principe pour l'antiparticule qui est aussi accélérée) lors de la collision dans l'accélérateur)
Et donc l'énergie libéré reforme ainsi de la matière et de l'antimatière
et que celles ci sont produites en quantité égale mais que pour les
baryon/antibaryon, lepton/antilepton .
Pour certains cas tels que les mésons (désintégration) K on ne peut
prédire que matière et antimatière seront produit en quantité égale.(violation de la symétrie CP pour le kaon )

[hiacynth]

j'ai encore une question :

Lorsqu'il y a collision entre la matière et l'antimatière et si l'énergie est suffisante, on obtient d'autres particules. De là on a deux cas, celui des baryon/antibaryon, lepton/antilepton, qui sont produient en même quantité, quant à certain(méson) on ne peut prédire ci il y aura autant de matière que de matière ou plus de matière ou au contraire moins.

En gros on aura encore la même réaction avec les particules et antiparticules formées, un phénomène de cascade en gros.

Mais à la fin on a quoi?? des photons??

[A voir en vidéo sur Futura]

[hiacynth]

Mais à la fin on a quoi?? des photons?? ou matière??ou antimatière. Parce que j'ai lu ce le site de ipn (http://www.in2p3.fr/physique_pour_to...imatiere01.htm) qu'en fin de compte il ne restera que des photons. Mais personnellement je ne suis pas convaincu par ce que si il y a vraiment une asymétrie on ne peut donc prévoir qu'il nous restera que des photons. Certes je suis d'accord que dans tous les cas on aura des photons mais il peut rester de la matière ou au contraire de l'antimatière.

[Deedee81]

Salut,

Ok pour ton résumé.

C'est une question de bilan. La règle est "tout peut se produire" (mais avec des probabilités parfois très difficiles à calculer) tant que cela respecte les lois de conservation (énergie totale, impulsion totale, charges...).

Certes je suis d'accord que dans tous les cas on aura des photons mais il peut rester de la matière ou au contraire de l'antimatière.

Dans toutes les réactions on a un équilibre matière-antimatière. Donc, forcément si tout s'annihile tout fini en photons à un moment ou l'autre.

Il y a bien l'exception des Kaons et la violation CP (c'est marrant, je viens juste d'en discuter avec Michel par MP ). Mais ça ne permet pas la violation des charges conservées (nombres leptoniques, etc...)

Par contre, il se peut qu'à très très très haute énergie, il reste un peu de matière. L'univers contenant essentiellement de la matière, il y a bien une raison à ça

[hiacynth]

Merci beaucoup d'avoir éclairé ma lanterne