Antimatière : Le positon de Dirac…

> > Antimatière : Le positon de Dirac… ; écrit le: 28 mars 2012 par azza modifié le 17 novembre 2014

Le positon de Dirac

En 1928, le génial physicien Paul Dirac s’était attaqué à décrire de façon aussi complète que possible les états et les mouvements des électrons. Sa théorie intégrait la mécanique relativiste d’Einstein, vieille d’une vingtaine d’années, et la toute nouvelle mécanique quantique, en tenant compte des propriétés particulières liées au spin de l’électron. La résolution de l’équation ainsi posée faisait apparaître quatre solutions. Deux d’entre elles s’avéraient en parfaite harmonie avec les observations expérimentales, puisqu’elles correspondaient à des électrons d’énergie positive, dont les valeurs de spin étaient respectivement +1/2 et -1/2. Mais les deux autres ne pouvaient s’interpréter qu’en faisant appel à des électrons d’énergie négative ! Tout autre que Dirac les eût rejetées sous le prétexte que ce «n’étaient pas des solutions physiques ». Mais le théoricien britannique réfléchit au-delà de ces apparences. Il est possible, se dit-il, que de tels électrons existent et n’aient jamais été observés. Il imagine que ce qu’on appelle « le vide » pourrait être un espace peuplé de niveaux d’énergie négative en nombre infini, mais tous occupés par des électrons. En effet, dans ce cas, la stricte application du principe de Pauli, ou, si l’on préfère, les règles de la statistique de Fermi-Dirac, qu’il est bien placé pour connaître, interdisent l’accès de ces niveaux à tout autre électron. Tout se passe donc comme si ces niveaux d’énergie n’existaient pas.

Tout se passe comme si ces niveaux d’énergie n’existaient pas… ou presque ! En effet, si l’on parvient à éjecter un électron de sa niche si bien cachée, une place va se trouver libre. La conséquence d’une telle éjection sera double : apparition de l’électron éjecté parmi ses « collègues » d’énergie positive, et apparition d’un trou dans les niveaux d’énergie négative. Et Dirac montre qu’un tel trou doit se com­porter comme une particule de charge positive. Il pense d’abord qu’il s’agit un pro­ton, mais à la suite d’une remarque qui lui est faite par le physicien américain Oppenheimer, il admet que cette particule de charge positive doit avoir la même masse que l’électron.

Vidéo : Antimatière : Le positon de Dirac…

Vidéo démonstrative pour tout savoir sur : Antimatière : Le positon de Dirac…

← Article précédent: Antimatière : D’étranges observations… Article suivant: Chameau, dromadaire


Laisser une réponse

Votre mail ne sera pas publié

Top articles de tout le site