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- il y a 17 ans
Après avoir obtenu son doctorat, Stephen est devenu principalement un chercheur, et plus tard un chercheur professionnel à Gonville and Caius College (Cambridge). L'étude des singularités, concept physique et astronomique récent, permet au chercheur de développer différentes théories, qui le mèneront plus tard du Big Bang aux trous noirs.
Les travaux de Hawking ont été réalisés en dépit de l'aggravation de la paralysie causée par la SLA. En 1974, il a été incapable de se nourrir ou de sortir du lit. Son discours est devenu tellement lié à sa maladie qu'il ne pouvait être compris que par les personnes qui le connaissaient bien. En 1985, il a attrapé une pneumonie et a dû avoir une trachéotomie, ce qui l'a rendu incapable de parler.
Un scientifique de Cambridge a construit un dispositif qui permet à Hawking d'écrire sur un ordinateur avec de petits mouvements de son corps, et ensuite un synthétiseur vocal qui parlait pour lui, lisant ce qu'il venait de taper.
Les travaux de Hawking ont été réalisés en dépit de l'aggravation de la paralysie causée par la SLA. En 1974, il a été incapable de se nourrir ou de sortir du lit. Son discours est devenu tellement lié à sa maladie qu'il ne pouvait être compris que par les personnes qui le connaissaient bien. En 1985, il a attrapé une pneumonie et a dû avoir une trachéotomie, ce qui l'a rendu incapable de parler.
Un scientifique de Cambridge a construit un dispositif qui permet à Hawking d'écrire sur un ordinateur avec de petits mouvements de son corps, et ensuite un synthétiseur vocal qui parlait pour lui, lisant ce qu'il venait de taper.
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00:00La pure énergie.
00:13Au départ, l'antimatière n'est qu'une théorie mathématique
00:17qui semble en contradiction avec le bon sens.
00:20Après tout, nous vivons dans un monde fait de matière.
00:34Pour envisager la matière et l'antimatière,
00:36il faut penser qu'il existe deux mondes
00:38qui sont la copie conforme l'un de l'autre.
00:44La question est, qu'est-ce que l'antimatière ?
00:50Ça paraît bizarre, on dirait, de la science-fiction.
00:52Il s'avère que l'antimatière a un aspect très ennuyeux
00:55et un autre très intéressant.
00:57L'ennuyeux, c'est qu'elle est très exactement comme la matière.
01:02C'est la même chose.
01:05Elle ne monte pas sous l'effet de la gravitation,
01:08elle descend comme la matière.
01:11La grande différence entre les deux, c'est leur charge électrique.
01:15Prenez une petite particule de matière comme un électron.
01:18Sa particule d'antimatière est un positron doté d'une charge positive.
01:22À chaque particule de matière correspond une particule d'antimatière
01:27avec une charge électrique opposée.
01:34Ce qu'il y a de fascinant, c'est que lorsque les deux se rencontrent,
01:38elles disparaissent.
01:44Elles deviennent quelque chose de nouveau,
01:46qu'elles n'étaient pas auparavant,
01:48à savoir de l'énergie pure.
01:57Et l'une des merveilleuses conséquences
01:59de l'ensemble de ce processus de désintégration en énergie,
02:03c'est qu'à partir de l'énergie,
02:05on peut créer de la matière et de l'antimatière.
02:09Le processus est donc parfaitement réversible,
02:11il marche dans les deux sens.
02:18Donc, en théorie du moins,
02:20l'énergie peut produire de la matière et de l'antimatière.
02:24Mais ne vont-elles pas immédiatement se rencontrer
02:26et s'anéantir pour redevenir de l'énergie ?
02:31C'est-à-dire qu'il y a de l'antimatière et de l'antimatière.
02:37Si vous rencontrez votre entimatière,
02:39ne vous remerciez pas de l'antimatière.
02:43Vous vous êtes tous en train de disparaître
02:44dans la lumière et de l'antimatière.
02:49L'antimatière ?
02:49Peut-être le processus de l'énergie
02:52de l'antimatière en l'antimatière
02:54de l'antimatière ?
02:57Est-à-dire que l'antimatière en l'antimatière
03:00vient d'esprit ?
03:02D-Rex' theory a d'être confirmé.
03:05L'antimatière a d'être trouvé
03:07quelque part d'un instant
03:10avant d'être annihilated par l'antimatière.
03:18Peu de temps après la révélation de l'antimatière par Dirac,
03:21les scientifiques se mettent à observer d'étranges rayons en provenance de l'espace,
03:25des rayons cosmiques.
03:27Peut-être pourraient-ils nous éclairer sur l'antimatière.
03:34Ils ont grimpé au sommet des montagnes car il fallait être le plus haut possible
03:37pour que les rayons cosmiques interagissent peu avec l'atmosphère.
03:47Ces rayons cosmiques viennent de tous les coins connus de la galaxie
03:50et en certains endroits, on pense qu'ils proviennent d'autres galaxies,
03:54mais on ne sait pas bien dans quelle proportion.
04:07Pour visualiser les différences entre la matière et l'antimatière sur une image,
04:11les scientifiques utilisent une chambre à détente,
04:14une espèce de piège permettant de mettre en évidence les particules grâce à leurs mouvements.
04:20Pour une chambre à détente, il suffit de disposer de quelque chose au travers duquel on puisse voir
04:25et d'alcool qui s'évaporent facilement.
04:28On met le tout sur de la glace sèche pour refroidir le fond
04:32et pour que l'ensemble soit saturé,
04:34prêt à former un nuage au passage d'une particule.
04:37Elle forme un sillon de gouttelettes.
04:46C'est ce qui se passe lorsqu'un avion traverse le ciel.
04:50On voit un nuage de vapeur à la sortie des tuyères.
05:04On distingue des sillons très brefs, formés par les rayons cosmiques
05:07ou même par des particules radioactives,
05:10car les gouttelettes se forment et tombent dans le fond de la chambre à détente
05:13sous l'effet de la gravité.
05:14Et on voit juste une volute.
05:17Sur le sommet des montagnes, on repère un rayon cosmique par centimètre carré par seconde.
05:24Au niveau de la mer, on en voit beaucoup moins que ça,
05:26quelques-uns par minute.
05:31En 1932, un physicien américain, Carl Anderson,
05:35installe sa chambre à détente entre deux aimants
05:38pour dévier le chemin d'une particule.
05:41Si cette dernière se dirige d'un côté,
05:43c'est qu'elle est chargée positivement,
05:45de l'autre, qu'elle est chargée négativement.
05:48Cela permettra de savoir si la particule vient d'en haut ou d'en bas.
05:52Il ajoute donc une feuille de plomb en travers de la chambre à détente
05:55pour ralentir les particules d'énergie.
06:00En voyant une trajectoire, on ignore si la particule vient de haut en bas
06:03ou de bas en haut,
06:04et elle est forcément courbe à cause du champ magnétique.
06:06Il a donc placé cette feuille au milieu.
06:08Et plus la courbe était incurvée,
06:10plus la particule perdait d'énergie,
06:12car le champ magnétique l'affecte plus à ce moment-là.
06:19Anderson finit par voir ce que Dirac avait supposé.
06:22La trajectoire plus lente étant au-dessus de la feuille de plomb,
06:26c'est que la particule venait d'en dessous
06:28et qu'elle était l'image miroir d'une particule connue.
06:32Cela devait être son antiparticule.
06:35L'antimatière existait donc bien.
06:41Lorsqu'Anderson a vu les premières trajectoires,
06:43ça a sidéré les gens.
06:45Car personne n'avait jamais vu d'antimatière auparavant.
06:47Il n'y avait aucune preuve de son existence.
06:50Et c'était la première particule découverte
06:52qui ne se trouvait pas dans un atome.
06:55Même si Paul Dirac avait prédit
06:57qu'il devait y avoir une particule opposée à l'électron,
07:00personne n'y croyait vraiment avant de découvrir ses trajectoires.
07:13Les accélérateurs de particules actuelles
07:16peuvent créer matière et antimatière
07:18et produire ainsi des images extraordinaires.
07:38Vous vous dites peut-être que c'est une forme d'art,
07:41et c'en est une d'une certaine manière,
07:43mais un art de physicien.
07:45C'est un gros instantané qui a affiché un court moment.
07:48Celui où cette danse de particules a été créée
07:51est détruite à l'intérieur d'un accélérateur.
07:54Ça ressemble à du Jackson Pollock,
07:56mais c'est une image amplifiée par ordinateur
07:58de collision de particules dans un détecteur.
08:05Chacune de ces particules raconte l'histoire possible
08:07de ce qu'était l'univers il y a bien longtemps.
08:14Ces images montrent les chocs
08:16entre d'innombrables particules de matière et antimatière.
08:20Dans les détails,
08:21se cache la réponse de la création de la matière
08:24à partir de la seule énergie du Big Bang.
08:29Ici, vous avez le détail
08:33de ce que les gens verraient
08:34dans un détecteur
08:35où se trouvent les débris d'un petit bang
08:37créant de la matière et de l'antimatière
08:39à partir de l'énergie.
08:44Ici, il y a un photon,
08:45une petite boule d'énergie
08:47qui ne laisse aucune trace
08:48car il n'est pas électriquement chargé.
08:51Il remonte,
08:52percute une particule
08:53et en raison de la puissance de cette collision
08:56apparaissent ces deux spirales.
08:59L'une d'elles est une particule,
09:00de la matière,
09:01et l'autre est son cousin antimatière,
09:04son antiparticule.
09:07De cette collision,
09:09jaillissent deux traînées,
09:11celle-ci qui est visible
09:12et une autre qui, elle, est invisible.
09:15C'est un autre photon,
09:16une boule d'énergie.
09:18Vous pouvez voir distinctement
09:19qu'il va lui aussi finir
09:21par créer de la matière
09:22et de l'antimatière.
09:24Ça se passe ici,
09:25de manière soudaine,
09:26quand ce photon donne naissance
09:28à un électron
09:28et à un positron.
09:30C'est une superbe mise en évidence
09:32de la création de matière
09:34à partir de l'énergie.
09:42En fait,
09:43c'est un Big Bang miniature,
09:45de l'énergie qui forme à la fois
09:46de la matière
09:47et de l'antimatière.
09:52Si matière et antimatière
09:54sont par essence
09:55les mêmes choses
09:56avec des charges électriques différentes,
09:57où est l'antimatière ?
09:59Pourquoi l'univers est-il fait de matière ?
10:05Nous en revenons aux lois
10:06qui gèrent l'interaction
10:07entre particules et antiparticules.
10:09Elles montrent que dans l'univers,
10:11la symétrie entre matière
10:12et antimatière n'est pas parfaite.
10:17Notre existence dépend donc
10:19d'un extraordinaire concours
10:21de circonstances.
10:25Si l'univers était parfaitement
10:27symétrique,
10:28nous ne serions pas ici,
10:30car il ne serait qu'une grande
10:31mer d'énergie.
10:33Cette absence de symétrie
10:34est en définitive la raison fondamentale
10:36de notre existence.
10:43Nous en savons désormais assez
10:45pour reconstituer tout le scénario
10:47de la naissance de notre univers.
10:55Nous avons quelques indices
10:59sur le comportement de notre univers
11:00à son commencement.
11:04Il était alors très riche,
11:06bourré d'énergie,
11:08avec un potentiel énorme
11:10de transformation d'énergie
11:11en particules et en antiparticules.
11:15Nous avons ensuite
11:16un univers composé
11:18d'innombrables particules élémentaires
11:20qui sont les constituants
11:21de la matière.
11:22Elles se percutent
11:23en quantité phénoménale,
11:25mais ne s'unissent pas vraiment.
11:28Les particules denses
11:30autour d'énergies énormes
11:31se percutent
11:32et créent toujours plus
11:33de particules et d'énergie
11:35à partir de celles-ci,
11:36lors de cette danse
11:37de création-destruction.
11:47À mesure que l'univers
11:48se refroidit et s'étend,
11:49les particules ne se percutent plus
11:51à un rythme aussi soutenu
11:52et en consommant autant d'énergie.
11:55Elles ont plus le temps
11:56de se voir,
11:57de s'unir,
11:57de faire quelque chose.
12:00Au bout d'une seconde de vie,
12:01l'univers commence à produire
12:03des noyaux,
12:03des protons et des neutrons
12:05qui commencent à s'unir.
12:12Deux cent mille ans plus tard,
12:14les atomes se forment,
12:15ce qui signifie que les noyaux
12:17s'unissent à des électrons
12:18pour leur donner naissance.
12:22La plupart d'entre eux,
12:23pour une écrasante majorité,
12:25sont de l'hydrogène.
12:26Sous l'effet de la gravité,
12:27ces atomes d'hydrogène
12:28forment des nuages
12:29qui commencent à se condenser.
12:38Ils deviennent de plus en plus
12:40denses et de plus en plus chauds.
12:42Et ces nuages se mettent
12:43à former des galaxies
12:44avec des étoiles
12:46qui sont elles-mêmes composées
12:47à 99% d'hydrogène en combustion.
12:56Finalement,
12:56ces étoiles se retrouvent
12:58pourvues d'un système solaire.
12:59Des planètes vont orbiter
13:01autour d'elles
13:02et l'une d'elles
13:03sera peut-être assez proche
13:04pour être suffisamment chaude
13:06et pas trop loin
13:07pour ne pas être trop froide
13:08afin que la vie
13:10telle que nous la concevons
13:11sur Terre
13:12puisse apparaître.
13:14Et nous voilà aujourd'hui
13:16pour raconter in extenso
13:17l'histoire de l'univers
13:18du début à la fin.
13:20de temps à fin.
13:27De la vie
13:28de Big Bang
13:30au fond
13:30de planètes et de gens
13:31est une longue
13:33et extraordinaire
13:34de retour.
13:35De l'énergie
13:37à des particles
13:38de particles
13:39à des atomiques
13:40et de l'atoms
13:41à tout
13:42que nous voulions
13:42c'est une histoire
13:43remarquable.
13:47C'est difficile de croire que tout le monde de l'univers vient de l'énergie juste.
13:56Mais c'est la façon dont l'univers semble être.
14:41Sous-titrage MFP.
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