Lorsqu’un neutrino frappe une molécule d’eau dans le détecteur géant SuperKamiokande, situé au Japon, il entraîne indirectement la production d’un signal lumineux capté par les photodé- tecteurs qui tapissent la cuve. Le signal varie selon la saveur du neutrino. Ici, on peut voir la trace laissée par un neutrino électronique. Image : Expérience T2K/Collaboration SuperKamiokande, Institut de recherche sur les rayons cosmiques, Université de Tokyo
Les neutrinos pourraient expliquer certains mystères de l’Univers, comme la présence de la matière. Pour les percer à jour, les physiciens déploient des trésors de patience.
« Dis, pourquoi est-ce qu’on existe ? » demandent souvent les enfants. Il y a plusieurs façons de répondre à cette question : le déroulement de la grossesse, l’histoire des générations qui nous ont précédés, le récit des millions d’années d’évolution de la vie sur notre planète, l’incroyable hasard… Mais avant tout, il faudrait répondre aux curieux que nous sommes ici à cause d’une petite asymétrie, d’un minuscule déséquilibre entre l’antimatière et la matière. Une différence infime qui, juste après le big bang, a permis à la matière de prendre le dessus et de former des galaxies, des étoiles et, bien sûr, des humains.
C’est du moins ce que pensent les physiciens : selon les lois d’Einstein, le big bang a dû créer des quantités équivalentes de matière et d’antimatière sous forme de paires particule-antiparticule, c’est-à-dire des particules jumelles mais avec des caractéristiques opposées. Ainsi, pour chaque électron produit, chargé négativement, a surgi son antiparticule, un positon, chargé positivement. Idem pour les quarks et les antiquarks. Or, matière et antimatière ne peuvent cohabiter ; une particule et son homologue opposé se détruisent instantanément lorsqu’ils se rencontrent.
