Le rôle des particules élémentaires en cosmogénèse

¹ Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Énergies (Associé au C. N. R. S.), Faculté des Sciences, Bât. 211 — F 91 - Orsay, France.

Résumé

On décrit quelques progrès récents dans l’étude physique du modèle d’univers le plus simple : homogène, isotrope, ne contenant à l’origine que du rayonnement thermique.

En s’appuyant sur les propriétés de l’interaction entre nucléons et antinucléons, on peut justifier l’existence d’une transition de phase dans le rayonnement thermique au-dessus d’une température de 350 MeV. Cette transition amène à une séparation spatiale des nucléons et des antinucléons qui constituent alors une émulsion.

L’étude de l’évolution de cette émulsion conduit à une prédiction directe des caractéristiques les plus marquantes de l’univers : densité de matière, rayonnement thermique universel, existence des galaxies, masse et rayon des galaxies. Tous ces phénomènes sont décrits quantitativement.

Le modèle prédit également l’existence d’objets galactiques constitués de matière entourant un noyau d’antimatière (ou vice versa). De tels systèmes expliquent quantitativement les propriétés des quasars et les rayonnements gamma observés à des énergies supérieures à 100 MeV. Ils conduisent à une explication simple de l’existence des noyaux galactiques.

Abstract

This article is concerned with some recent progress which was made in understanding the physical properties of the simplest model of universe : this is an isotropic and homogeneous model which contains initially only thermal radiation.

Taking into account the properties of nucleon-antinucleon interactions, one justifies the possible existence of a phase transition in thermal radiation above a temperature of 350 MeV. This transition produces a spatial separation between the nucleons and antinucleons which constitutes by then an emulsion.

A study of the emulsion behaviour leads to a prediction of the most conspicuous characteristics of the universe: matter density, the universal black-body radiation, galaxy formation, mass and radius of galaxies. All these phenomena are obtained quantitatively.

The model also predicts the existence of some objects of galactic type, made of matter surrounding a core of antimatter (or the reverse). Such systems explain quantitatively the properties of quasars and the gamma radiation observed at energies above 100 MeV. They lead to a simple explanation for the existence of galactic nuclei.