Questions - Réponses

Sciences

Bonjour, En sachant que nos connaissances physiques nous permettent de transformer la matière en énergie, est-il possible que l'on arrive un jour à transformer de l'énergie en matière? Et si cela est théoriquement possible, pourrait-on quantifier l'énergie nécessaire à la création de matière par une équation dérivée du fameux E=MC^2 comme par exemple M=E/C^2 et qu'est-ce que cela implique?

Question de Kalish

RTS Découverte

Réponse de Andrée Robichauid-Véronneau

Assistante-Doctorante

Bonjour Kalish,

A tous les jours, en France ou ailleurs dans le monde, on utilise la transformation de la matière en énergie pour produire de l'électricité, grâce à l'énergie nucléaire. Cette application utilise, en effet, un seul 'sens' de la fameuse formulation d'Einstein, E=mc². Mais les physiciens des particules utilisent aussi le sens inverse sur une base quotidienne, et ce, tout près d'ici, au CERN. Comme tu le sais sûrement, le LHC (Grand Collisionneur de Hadrons) sera bientôt en opération au CERN et sa fonction sera de donner de l'énergie à de miniscules particules de matière, les protons. Ces particules vont ensuite entrer en collision 40 millions de fois par secondes. Dans cette collision, l'énergie que les protons auront acquise durant leur court séjour dans le LHC sera transformée en des centaines de particules résultantes qui laisseront des traces dans d'énormes détecteurs. Il s'agit donc précisément d'utiliser m=E/c² pour produire de la matière à partir de l'énergie.

Essayons maintenant de quantifier ces affirmations. Les physiciens aiment utiliser la même unité de mesure, l'électronVolt (eV), pour la masse et l'énergie puisque ces deux concepts sont reliés. Dans le cas du LHC, les protons ont chacun une masse de 938 MeV (MeV = 1 million d'eV) et on leur insuffle une énergie de 7 TeV (TeV = 1 million de million d'eV). On voit donc bien que leur énergie sera bien supérieure à leur masse. Toute cette énergie est nécessaire pour produire des particules massives, comme le boson de Higgs. Nous ne l'avons pas encore observé, mais on croit pouvoir prédire à l'heure actuelle que sa masse sera entre 120 et 200 GeV (GeV = 1 milliard d'eV). On ne parviendrait jamais à produire une telle masse sans donner de l'énergie aux protons au départ. "

23 avril 2009

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