rottura di simmetria

Le ricerche per le quali è stato assegnato il premio Nobel 2008 per la Fisica hanno una grande importanza non solo scientifica ma anche filosofica. Ecco alcuni passi di un articolo comparso su Le Monde del 9 ott. 2008: 

Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? ", se demandait Leibnitz. Cette interrogation métaphysique, traduite en langage de physicien, peut se formuler ainsi : " Pourquoi vivons-nous dans un monde fait de matière plutôt que d'antimatière ? " C'est pour avoir contribué à éclairer cette question que l'Américain d'origine japonaise Yoichiro Nambu d'une part, les Japonais Makoto Kobayashi d'une part, les Japonais Makoto Kobayashi et Toshihide Maskawa d'autre part, ont été couronnés, mardi 7 octobre, par le prix Nobel 2008 de physique. Tous trois se sont penchés sur les mystères de la " symétrie brisée ", au coeur du fonctionnement le plus intime de l'Univers.

Nous sommes ici dans le royaume de la physique la plus théorique, à l'échelle des particules élémentaires constitutives de la matière. Des particules que l'on peut grossièrement assimiler à des points, et qui ne sont pourtant pas symétriques. Pas davantage que ne l'est le monde perceptible à nos sens où, par exemple, si nous regardons notre main gauche dans un miroir, nous découvrons une main droite. Un phénomène que les chercheurs appellent " brisure de symétrie ".

Dans le monde particulaire, les scientifiques distinguent trois types de symétrie. La symétrie de miroir - ou parité -, qui fait que l'image d'une particule réelle dans un miroir est aussi une particule réelle. La symétrie - ou conjugaison - de charge, qui associe deux particules identiques de charges électriques opposées, comme l'électron et le positon. Enfin, la symétrie - ou renversement - de temps, selon laquelle un processus physique observé en remontant le temps vers le passé est identique à un autre processus observé normalement. Les physiciens le savent aujourd'hui, la nature est asymétrique. Pasteur l'avait déjà énoncé, qui déclarait, au vu de la différenciation de deux molécules miroir sous l'effet de la fermentation : " L'asymétrie, c'est la vie. "

C'est si vrai que dans un monde parfaitement symétrique... nous n'existerions pas. Remontons aux tout premiers instants de l'Univers, quelques fractions de seconde après le Big Bang, voilà 13,7 milliards d'années. S'il s'était formé exactement autant de matière que d'antimatière, ces particules et antiparticules auraient dû s'annihiler dans une gerbe d'énergie, et il y aurait aujourd'hui rien plutôt que quelque chose. Pas de galaxies, d'étoiles, de planètes, de vie.

Or, en 1964, deux Américains, James Cronin et Val Fitch (prix Nobel 1980), ont mis en évidence, en faisant se désintégrer des particules issues d'un accélérateur, une " violation " des lois de la symétrie. Matière et antimatière ne se comportent pas tout à fait de la même manière. Les théoriciens pensent à présent qu'un infinitésimal surplus de la première - une particule supplémentaire sur 10 milliards - aurait suffi, au sein de la soupe primordiale du cosmos, à assurer la victoire de la matière sur l'antimatière.