La collaboration ALPHA est un groupe de physiciens d'environ 11 universités qui travaillent ensemble (ou "collaborent") pour essayer de piéger l'antimatière neutre. L'antimatière neutre qu'ils s'efforcent de piéger est l'antihydrogène. C'est la version antimatière de l'hydrogène, le premier atome du tableau périodique. L'antihydrogène, comme l'hydrogène, a deux particules chargées de manière opposée. L'hydrogène a un proton et un électron, et l'antihydrogène aurait donc un antiproton et un positron. Un positron est le nom commun de l'antiélectron.
ALPHA (expérience)
CERN
La collaboration ALPHA a son expérience au CERN à Genève en Suisse. Le CERN est le seul endroit au monde qui peut fournir des antiprotons "lents" pouvant être facilement capturés par ALPHA. ALPHA met ensuite ces antiprotons en contact avec des positrons et forme de l'antihydrogène.
L'antihydrogène a, comme beaucoup d'atomes et surtout l'hydrogène, un petit moment dipolaire magnétique. Un moment dipolaire est une autre façon de dire que l'atome se comporte un peu comme s'il était un minuscule aimant avec un pôle nord et un pôle sud. Normalement, ces petits aimants sont attirés par d'autres aimants. Cependant, dans certains états, certains atomes se comportent de telle sorte qu'ils sont repoussés par les champs magnétiques. Cela signifie que les atomes pourraient éventuellement être piégés dans l'espace en réduisant au minimum le champ magnétique. C'est ce qu'essaie de faire ALPHA avec l'antihydrogène. Grâce à une disposition intelligente des aimants, ALPHA dispose d'un "piège magnétique minimum", dans lequel l'antihydrogène peut être piégé.
C'est un processus difficile. Les forces magnétiques sur ces atomes sont assez faibles, de sorte que le piège ne peut contenir que des atomes d'antihydrogène de très faible énergie motrice (cinétique), c'est-à-dire à très basse température. Le piège ALPHA actuel, à la pointe de la technologie, peut contenir des atomes d'antihydrogène dans leur état fondamental s'ils sont plus froids qu'environ 0,5 Kelvin (c'est-à-dire 0,5 degré au-dessus du zéro absolu). ALPHA travaille actuellement à la fabrication d'un tel antihydrogène froid.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la collaboration ALPHA ?
R : La collaboration ALPHA est un groupe de physiciens d'environ 11 universités qui travaillent ensemble pour tenter de piéger l'antimatière neutre.
Q : Quelle est l'antimatière neutre que la collaboration ALPHA tente de piéger ?
R : L'antimatière neutre que la collaboration ALPHA cherche à piéger est l'antihydrogène.
Q : Qu'est-ce que l'antihydrogène ?
R : L'antihydrogène est la version antimatière de l'hydrogène, le premier atome du tableau périodique, qui possède deux particules de charge opposée, tout comme l'hydrogène.
Q : Quelles sont les deux particules de charge opposée de l'antihydrogène ?
R : Les deux particules de charge opposée de l'antihydrogène sont un antiproton et un positron.
Q : Qu'est-ce qu'un positron ?
R : Un positron est l'antiélectron et le contraire d'un électron.
Q : Quel est l'objectif de la collaboration ALPHA en matière de piégeage de l'antihydrogène ?
R : L'objectif de la collaboration ALPHA dans le piégeage de l'antihydrogène est d'étudier les propriétés et le comportement de l'antimatière, ce qui pourrait nous aider à mieux comprendre le fonctionnement fondamental de l'univers.
Q : Quel est le lien entre les travaux de la collaboration ALPHA sur l'antihydrogène et le tableau périodique ?
R : Les travaux de la collaboration ALPHA sur l'antihydrogène sont liés au tableau périodique car l'antihydrogène est la version antimatière du premier élément du tableau, l'hydrogène.