La vie sur Terre a commencé il y a environ 3,5 milliards d’années. Depuis, il s’est transformé en formes de plus en plus complexes. Il y a environ 70-130.000 ans, nous Sapiens accueil est venu à l’existence, et que notre cerveau a évolué, nous avons commencé à penser et à errer dans l’univers. Nous regardions des objets autour de nous et nous demandions ce que sont ces objets? Comment se sont-ils formés? Et ainsi de suite. La partie la plus excitante de notre quête pour comprendre l’univers a commencé lorsque nous avons commencé à explorer les éléments constitutifs de l’univers.

Quels sont exactement les éléments constitutifs de l’univers? Environ 400 B.C.E., Democritus, un philosophe grec, a présenté l’atome comme les éléments constitutifs de l’univers. Selon sa théorie, la matière est composée de minuscules particules indivisibles, qu’il appelait atomes.

En 1803, un professeur d’anglais, John Dalton, proposa une théorie moderne de l’atome fondée sur deux hypothèses. Tout d’abord, la matière est faite d’atomes, qui sont des particules indivisibles. Deuxièmement, tous les atomes du même élément ont la même masse et les mêmes propriétés. En tant que blocs de construction indivisibles de l’univers, l’idée d’atomes a dominé l’esprit des grands penseurs jusqu’en 1897, lorsque J.J. Thomson a découvert des électrons. Quand J.J. Thomson a expérimenté avec un tube à rayons cathodiques, il a constaté qu’un atome est composé de particules chargées négativement. Il les appelait les rayons cathodiques, car ils semblaient provenir de la cathode. Aujourd’hui, nous connaissons ces particules comme des électrons. Ce n’était que le début d’une nouvelle histoire dans l’histoire de la quête de l’humanité pour comprendre l’univers.

En 1911, Earnest Rutherford bombarda des particules alpha sur une feuille d’or de 0,00004cm. Ces particules alpha ont été émises par un radium radioactif. Après avoir traversé la feuille d’or, ces particules ont frappé l’écran de sulfate de zinc. En comptant le nombre d’étincelles sur l’écran du sulfate de zinc, Rutherford a conclu que presque toute la matière de l’atome était concentrée dans le volume minuscule situé au centre de l’atome, et c’est le noyau de l’atome. Le noyau contient la majeure partie de la matière d’un atome et est chargé positivement.

Plus tard en 1932, Sir James Chadwick découvre les neutrons. Maintenant, l’image de l’atome était claire. Un atome est composé d’un noyau, qui se compose en outre de protons chargés positivement et de neutrons électriquement neutres, et d’électrons chargés négativement, qui tourne autour du noyau. Dans nos écoles, on nous a enseigné que tout est composé de matière, et la matière est composée d’atomes, qui peuvent être subdivisés en protons, neutrons et électrons, et ils sont des blocs de construction de l’univers. Mais l’histoire ne s’est pas terminée ici.

En 1964, deux physiciens, Murray Gell Mann et George Zweig, ont proposé indépendamment les particules subatomiques connues sous le nom de quarks pour expliquer le comportement des particules découvertes par des collisions atomiques à haute énergie. En 1968, des scientifiques travaillant au Stanford Linear Accelerator Center ont trouvé des preuves de l’existence de ces particules. Maintenant, nous savons que ces protons et neutrons sont faits de quarks.

À l’heure actuelle, nous connaissons six types de quarks : les quarks up, les quarks Down, les quarks top, les quarks bottom, les quarks charm et les quarks étranges. Lorsque ces différentes variétés de quarks se combinent, nous obtenons des protons et des neutrons. Un proton est fait de trois quarks, deux quarks up, et un quark vers le bas.
D’autre part, un neutron est composé de deux Down et d’un Up quark. Les quarks et les leptons, c’est-à-dire les électrons, sont les éléments constitutifs de l’univers.

L’image de l’univers peut sembler claire maintenant, car nous avons découvert les éléments constitutifs fondamentaux de l’univers. Ces quarks et électrons sont maintenant considérés comme des particules indivisibles. Alors, est-ce que l’histoire s’arrête là ? Revenons à 1928. Lorsque Neil Bohr et d’autres fondateurs de la mécanique quantique étaient occupés par la question de la matière, Paul Dirac essayait d’unifier la mécanique quantique, qui traite du monde subatomique, avec la théorie spéciale de la relativité d’Einstein, qui traite des objets se déplaçant à la vitesse de la lumière.

Après avoir fait des calculs mathématiques complexes, il a développé une équation. Cette équation est maintenant connue sous le nom d’équation de Dirac. Cette équation a été en mesure d’expliquer des choses qui sont très petites et qui vont très vite. Au début, Dirac ne l’appréciait pas et y pensait comme une erreur mathématique. Mais plus tard, il s’est rendu compte que son équation prédit quelque chose de entièrement nouveau à la science, et c’est anti-particules. Dirac équation prédit une particule dont la masse et les propriétés étaient les mêmes qu’un électron, mais avait une charge positive. Plus tard, Dirac s’est rendu compte, et il a proposé l’existence de l’anti-matière. Les particules anti-matière sont les mêmes que les particules de matière, mais avec une charge opposée.

En 1932, Carl Anderson, un jeune professeur au California Institute of Technology étudiant les douches cosmiques dans les chambres nuageux. La chambre nuageuse a été utilisée pour détecter les particules, conçues pour visualiser le passage des rayonnements ionisants. Il se composait d’un environnement scellé contenant des vapeurs d’eau ou d’alcool sursaturées. Les particules chargées d’énergie interagissent avec le nuage en assommant un électron lors de collisions, ce qui entraîne des traînées. Anderson a également appliqué un champ magnétique sur le système, ce qui a fait courber les particules en fonction de leur rapport masse-charge. En utilisant cette technique, il pourrait étudier les différentes particules et le comportement. Il est difficile pour un œil normal d’observer ce qui se passe ici, mais ce qu’il a observé, c’est que toutes les particules sont tombées sur des chemins distincts qui peuvent être évalués mathématiquement dans leur trajectoire. Cependant, dans cette image, une étrange particule a réussi à se déplacer en face du champ magnétique, et il a observé un chemin laissé par quelque chose de positivement chargé avec la même masse et la même vitesse qu’un électron. Oui, c’était la première fois qu’un antiparticule pour l’électron était découvert. Ils l’ont appelé Positron. Cette découverte confirme l’hypothèse de Paul Dirac. En 1933, Paul Dirac reçoit le prix Nobel de physique pour ses réalisations. Plus tard, d’autres découvertes ont été faites, et maintenant nous savons que pour chaque particule de matière, il existe une antiparticule pour elle.

Positron pour électron, antiproton pour proton, antineutron pour neutron, et la liste continue. Mais cette découverte a de nouveau intrigué les scientifiques. Permettez-moi de poser la question à nouveau; quels sont les éléments constitutifs de base de l’univers? Quarks et leptons ? Mais ce sont des particules de matière. Qu’en est-il de ces particules anti-matière? D’où viennent-ils ? La réponse peut résider dans le début ultime, le Big Bang.

Selon les scientifiques, l’univers a commencé avec le big bang il y a environ 14 milliards d’années, et tout ce qui existe aujourd’hui peut être retracé jusqu’à cet événement. L’énergie du Big Bang aurait dû produire des quantités égales de matière et de particules anti-matière. Mais quand nous regardons l’univers, des plus petites taches de points aux galaxies géantes, nous ne voyons que la matière normale. On trouve rarement des particules anti-matière dans l’univers. Mais pourquoi? Où est l’anti-matière restante? C’est ce qu’on appelle le problème de l’anti-matière. Aujourd’hui, l’un des défis importants dans le monde scientifique est de comprendre ce qui est arrivé à l’anti-matière. Pourquoi voyons-nous une asymétrie entre la matière et l’anti-matière?

L’aspect passionnant de tout ce scénario est que la matière et les particules anti-matière sont produites par paires. Lorsqu’ils entrent en contact les uns avec les autres, ils annihilent et libèrent de l’énergie. Ainsi, au début, lorsque le big bang a produit ces paires de particules matière-antimatière, ces particules sont également entrées en collision et annihilant, remplissant l’univers d’énergie pure.

Ainsi, si la matière et les particules anti-matière ont été créées et détruites ensemble, l’univers ne doit contenir que l’énergie restante. Mais ce n’est pas ce que nous voyons aujourd’hui. Comme les scientifiques ont observé l’univers, ils ont estimé que, heureusement, dans un milliard de collisions de matière et de particules anti-matière, une particule de matière a survécu. Donc, ce que nous observons maintenant, y compris les planètes, les étoiles et les galaxies, ce sont les restes des collisions. Mais c’est toujours un mystère pourquoi une particule de matière a survécu. Mais ce n’est qu’une solution au problème anti-matière.

Une autre explication est que lorsque l’univers s’est refroidi, l’anti-matière aurait pu se séparer et exister ailleurs, loin de notre univers observable. Il pourrait exister des anti-planètes, des anti-étoiles, des anti-galaxies, et peut-être même tout l’anti-univers. Un univers entièrement composé d’anti-matière. La théorie des cordes prédit également le concept d’univers parallèles, avec plus de dimensions que nous ne le savons aujourd’hui.

La théorie des cordes est une autre théorie qui tente d’unifier les quatre forces de la nature : gravité, force forte, force faible et force électromagnétique. N’oubliez pas que PAUL DIRAC a également tenté d’unifier les forces et a mis au jour l’anti-matière.

Peut-être que nous allons découvrir beaucoup plus dans ce domaine, et ce sera un voyage passionnant.