L’énergie se transforme en matière

La vitesse communique de l’énergie: Une balle de tennis tombera sur votre pied sans vous faire de mal. Mais si elle arrive vite et vous frappe le nez, elle peut vous blesser sérieusement. Pourquoi cela? Parce que la vitesse a communiqué de l’énergie à la balle, et que cette énergie a été libérée au moment du choc. C’est en cela que réside le rôle principal de l’accélérateur: communiquer une énergie considérable à des particules en les accélérant à de très grandes vitesses.

L’énergie concentrée se change en matière: La transformation de l’énergie en matière n’est pas une question de quantité mais de concentration. Si vous avez un nombre suffisant de particules animées d’une grande vitesse, donc ayant une haute teneur en énergie, concentrées en un petit volume, elles peuvent produire de nouvelles particules (ou matière) par collision avec un objet quelconque ou entre elles.

De la matière, oui, mais en quantités infinitésimales: Les accélérateurs, si gourmands en énergie, ne produisent pourtant que peu de matière. Selon une publication officielle du CERN, “pas plus d’un milligramme de matière n’a été produit en 25 années de fonctionnement”.

Par paquets de 10 000 milliards, nous allons maintenant quitter l’accélérateur. L’opération va durer à peine plus d’une demi-seconde. Déviés de notre trajectoire, nous irons percuter une cible qui pourra être une fine plaque de métal, un gaz ou un liquide, selon le type d’expérience. Lors du choc entre les protons et les particules de la cible, une partie de l’énergie libérée va se transformer, généralement pour un court instant, en matière. C’est exactement le contraire de ce qui se produit dans un réacteur nucléaire, où la matière est transformée en énergie. De puissants ordinateurs reliés à de complexes détecteurs vont ensuite analyser les particules produites lors du choc.