Lorsqu’on leur demande de nommer le matériau le plus cher, la plupart des gens pensent à l’or, au platine ou au pétrole. Pourtant, la substance la plus chère du monde réel est l'antimatière, une forme de matière si coûteuse à produire qu'elle défie toute budgétisation conventionnelle.
L'antimatière est constituée d'antiparticules, homologues miroir des particules ordinaires qui partagent la même masse et le même spin mais portent une charge électrique et un moment magnétique opposés. Pour chaque électron, il existe un positon ; pour chaque proton, un antiproton; et pour chaque neutron, un antineutron. Lorsque la matière et l'antimatière se rencontrent, elles s'annihilent, libérant une intense énergie de rayons gamma.
L’univers contient à la fois de la matière et de l’antimatière, mais une petite asymétrie a laissé plus de matière que d’antimatière après le Big Bang, permettant ainsi au cosmos de survivre. Cette asymétrie est l'une des plus grandes questions sans réponse en physique.
La production d’antimatière dans les accélérateurs de particules est un processus extrêmement gourmand en énergie. Selon une étude de la NASA, un seul gramme d'antiprotons coûterait environ 62,5 billions de dollars, tandis qu'un physicien du CERN a suggéré qu'un échantillon de 1/100 nanogramme pourrait valoir un kilogramme d'or, soit environ 5,8 quadrillions de dollars par gramme. Ces chiffres dépassent de loin le PIB mondial, illustrant l'ampleur stupéfiante du coût.
Deux facteurs clés déterminent le prix :le rendement minuscule par unité d'investissement et la difficulté de stocker l'antimatière avant qu'elle ne s'annihile. Les accélérateurs actuels ne peuvent générer que de petites quantités d'antimatière, et la majeure partie est perdue avant de pouvoir être collectée.
La première création réussie d’antiprotons a eu lieu en 1955 au Bevatron, un accélérateur alors ultramoderne du Laboratoire national Lawrence Berkeley. En 1995, le CERN a produit le premier atome d'antihydrogène. Cependant, ces atomes se sont annihilés en quelques microsecondes, empêchant une étude à long terme.
Pour surmonter ce problème, le CERN a construit le décélérateur d'antiprotons (AD), qui ralentit les antiprotons à l'aide d'un puissant champ électrique. L'AD a réussi à stocker de l'antihydrogène jusqu'à 16 minutes, permettant des études détaillées de ses propriétés et jetant les bases de futures méthodes de production plus efficaces.
Malgré ces progrès, l’énergie nécessaire pour produire et contenir l’antimatière reste un obstacle majeur. Jusqu'à ce qu'une percée dans l'efficacité de la production se produise, l'antimatière restera la substance la plus chère de l'univers.