1993 : des résultats précis sur l’asymétrie matière-antimatière

Lors du Big Bang, matière et antimatière ont été créées en quantité égale ; il semble pourtant que nous vivions aujourd'hui dans un Univers entièrement constitué de matière.

Y a-t-il de grandes zones de l’espace faites d’antimatière ? Ou la nature a-t-elle simplement quelque préférence pour la matière ? La deuxième hypothèse semble être la bonne : après le Big Bang, il ne serait resté qu’une seule particule de matière pour chaque milliard de particules de matière et d’antimatière mutuellement annihilées.

Des expériences menées avec des détecteurs installés sur des ballons à haute altitude, à bord de satellites ou d’une navette spatiale ont essayé de découvrir des atomes d'antimatière dans l'espace, jusqu’à présent. Sur Terre, les expériences qui étudient la désintégration des particules ont enregistré une légère différence de comportement entre les particules de matière et celles d’antimatière.

Au CERN, ces mesures sont effectuées pour la première fois avec l’expérience NA31, dont les résultats sont publiés en 1993. L'asymétrie matière-antimatière s'y révèle sous la forme du phénomène appelé rupture de symétrie CP. Bien qu’elle ne suffise pas à expliquer le déséquilibre observé entre matière et antimatière dans l’Univers, la rupture de symétrie CP est le premier indice d’une préférence de la Nature pour la matière. Les résultats de l’expérience NA31 sont affinés par une expérience ultérieure, la NA48, et l’asymétrie matière-antimatière est à l’ordre du jour du Grand collisionneur de hadrons, puisqu’elle fait l’objet de l’expérience LHCb.