La matière étrange n'est pas tout à fait comme la matière à laquelle nous sommes habitués. © iStockphoto.com/dra_schwartz Étrange matière, comme l'appellent les scientifiques, est incontestablement étrange. Cela ne ressemble à aucune matière sur Terre. Pour un, c'est plus lourd que notre affaire, mais ce n'est que le début. Notre bien-aimée affaire est organisée. Il est fait d'atomes, qui contiennent des noyaux remplis de protons et de neutrons. En effet, notre quarks , qui sont des particules basiques, rester soigneusement emballé à l'intérieur des protons et des neutrons. Mais en matière étrange, il n'y a pas de frontières; c'est juste un morceau dans lequel les quarks se déchaînent, itinérance de haut en bas et de bout en bout.
Avons-nous mentionné que la matière étrange n'existe nulle part dans l'univers ? C'est un détail important. Les physiciens ont eu l'idée de la matière étrange dans les années 1970 lorsqu'ils se sont demandé ce qui se passerait si les protons et les neutrons étaient écrasés avec une force surhumaine [source :Freedman].
Répétons une version similaire de leur expérience théorique, imaginer que nous avons un atome de fer, plus un piston capable de l'écraser avec une force énorme. En comprimant le noyau de l'atome de fer, nous ajoutons de l'énergie à ses 26 protons et 30 neutrons. Si nous appuyons assez fort, les protons et les neutrons éclateront en ce dont ils sont faits :des particules plus petites appelées quarks . Nous aurons alors un fouillis de quarks -- le type de quarks appelés "up" et "down, " qui ont certaines masses et sont les seules espèces présentes dans la matière sur Terre. En écrasant encore plus, nous insisterons tellement sur les quarks up et down que certains changent d'identité. Certains deviendront beaucoup plus lourds et deviendront quarks étranges . Notre atome de fer familier aura disparu depuis longtemps. Nous l'aurons écrasé dans un mélange égal de up, down et quarks étranges - en d'autres termes, dans une étrangelet. Un Strangelet est un petit morceau de étrange affaire .
Les physiciens trouvaient trop irrésistible de ne pas continuer à jouer avec des matières étranges. Ils se demandaient ce qui se passerait s'ils relâchaient la pression sur l'hypothétique étrangelet nouvellement créé. Se transformerait-il immédiatement en atome de fer ordonné ? Edward Witten de l'Institute for Advanced Study a suggéré que l'étrangelet resterait peut-être dans les parages. En réalité, peut-être qu'il serait plus stable que l'atome de fer ou n'importe quelle matière sur Terre.
Sur la page suivante, notre histoire passera d'étrange à effrayante.
étoiles à neutrons, une source possible de matière étrange, brille ici aussi brillant, des sources ponctuelles contre des bulles de gaz à un million de degrés dans cette image de l'observatoire Chandra en orbite. NASA/Actualistes Une matière étrange pourrait-elle être sur Terre maintenant? Les physiciens l'ont envisagé. Ils ont échantillonné notre eau et d'autres matières, rien trouver. Ils ont envisagé la possibilité de créer une matière étrange dans des accélérateurs de particules comme le Large Hadron Collider, car il pourrait faire claquer les noyaux atomiques assez fort pour éliminer les quarks des atomes et potentiellement convertir certains d'entre eux en quarks étranges. Mais les examinateurs de la sécurité ont conclu que les accélérateurs de particules créent tellement de chaleur qu'ils feraient fondre des étranges potentiels. La probabilité de créer une matière étrange dans un accélérateur de particules serait aussi faible que de faire "un glaçon dans un four, " ont conclu les critiques [source :Ellis].
Les physiciens se sont également demandé si une matière étrange pouvait exister dans l'espace. Ils ont rejeté l'idée qu'il aurait pu être fabriqué dans l'univers primitif et sont restés [source :Farhi]. Ils sont sceptiques quant au fait qu'il soit fait d'atomes lourds, qui sont projetés dans l'espace par de violents processus astrophysiques, frapper d'autres atomes lourds dans le processus [source :Jaffe].
Edouard Farhi, un physicien du MIT qui a fait des recherches sur les Strangelets, pense que l'endroit le plus probable pour trouver une matière étrange est dans étoiles à neutrons . Ces étoiles qui s'effondrent compriment leur intérieur avec force. "Au coeur, vous avez des densités et des pressions suffisamment grandes pour former une matière étrange. Si une matière étrange se forme dans le noyau, il mangerait son chemin et consommerait l'étoile, " dit Farhi. Sous sa croûte, l'étoile deviendrait un morceau de matière étrange, ou un étoile étrange . Si deux étoiles étranges entrent en collision, ils pourraient envoyer de la matière étrange vers la Terre, dit Farhi.
Comment une matière étrange pourrait-elle être dangereuse ? Dans des circonstances particulières, il "mange" d'autres matières. Pour que cela se produise, la matière étrange doit être plus stable que la matière qu'elle rencontre et ne pas la repousser. Si ces conditions sont remplies, l'autre matière « voudra » se convertir en matière étrange, et le contact entre les deux fera avancer les choses. Le résultat serait une boule toujours croissante de matière étrange, brûlant à travers la matière comme une boule de feu.
Pour qu'un tel scénario catastrophe se produise sur Terre, une matière étrange devrait rester plus d'une fraction de seconde aux pressions terrestres, et nous ne savons pas si cela peut le faire. Il faudrait aussi qu'il soit chargé négativement.
En réalité, la matière étrange potentielle serait probablement chargée positivement, dit Farhi. Et puisque la matière sur notre planète (nous y compris) a des noyaux atomiques chargés positivement, cela repousserait une matière étrange. "Si tu avais une petite bosse sur la table, il resterait juste là, " dit Farhi.
Le scénario changerait si une matière étrange était chargée négativement, et une boule de celui-ci roulait follement sur Terre. "Vous le sauriez probablement parce qu'il grandirait et consommerait tout à sa frontière, " dit Farhi. Attiré par vos noyaux atomiques, la boule de matière étrange t'aspirerait, et vous auriez fini. Un peu comme une incarnation moderne du Blob.
Avez-vous compté les "si" que nous vous avons lancés jusqu'à présent ? Si une matière étrange existait dans l'espace, s'il était lancé sur Terre, s'il était stable aux pressions dans l'espace et sur Terre, s'il était plus stable que notre matière et s'il était chargé négativement, cela pourrait vous transformer en un bloc de quarks indisciplinés. Donc non, vous ne devriez probablement pas avoir peur de la matière étrange, mais c'est amusant d'y penser.
À la recherche de la matière étrangeComment les scientifiques peuvent-ils rechercher une matière étrange si personne ne l'a jamais vue ? Bien, ils savent en fait à quoi ressembleraient des morceaux de matière étrange sur Terre s'ils n'étaient pas dangereux. Cela ressemblerait à nos atomes réguliers - un noyau chargé positivement fait de quarks, avec des électrons autour -- seulement plus lourd.
