Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

    

Pourquoi est-il si difficile de transformer l'énergie en matière ?

 

 

La réponse est en fait toute entière contenue dans la formule d'Einstein, E = mc². Si cette relation établit que les transformations d'énergie en matière sont possibles, elle ne fait pas toute la lumière sur les obstacles qu'elles rencontrent.

Dans le sens matière-énergie, on connaît : que ce soit en ce qui concerne la fission des noyaux atomiques utilisée dans les centrales nucléaires, ou la fusion nucléaire qui fournit son énergie au Soleil. Une formidable énergie peut être récupérée par ces transformations, énergie empruntée à la cohésion de la matière elle-même.

La transformation inverse, énergie vers matière, s'est produite de façon naturelle à l'échelle de l'Univers puisque ce dernier n'était, au "départ", qu'un gigantesque conglomérat d'énergie. Toute la matière - et l'antimatière - de l'Univers est née de cette énergie, peu après le Big Bang. A l'échelle humaine, c'est dans les accélérateurs de particules que les physiciens essaient de reproduire ces mécanismes. A l'aide de champs magnétiques colossaux, on y accélère des particules dotées d'une masse à une vitesse très élevée, qu'on fait alors entrer en collision. L'énergie produite par le choc remplace les particules initiales par d'autres, d'une masse supérieure ! De la matière est ainsi créée à partir de l'énergie dont les premières particules sont chargées.

En 1998, dans l'accélérateur de particules de Stanford (USA), des chercheurs créent un électron et un positron - deux particules dotées d'une masse - à partir d'un unique photon, de masse nulle. Il s'agit donc de la première création de matière ex nihilo, à partir de pure énergie. Toutefois, pas question d'espérer synthétiser une rivière de diamants, car l'expérience a nécessité l'énergie de lasers très puissants : pour donner une idée du rendement de la transformation d'énergie en matière, toute la puissance du Soleil concentrée en un seul point ne créerait même pas 100 g de matière !