Le processus par lequel une particule et son antiparticule entrent en collision et convertissent leur masse en énergie.L'annihilation est le processus par lequel une particule et son antiparticule correspondante entrent en collision et convertissent l'intégralité de leur masse au repos en énergie, généralement sous forme de photons ou d'autres particules. C'est la conversion d'énergie la plus efficace connue, libérant de l'énergie selon l'équation d'Einstein E=mc². L'annihilation est un processus clé en physique des particules, en astrophysique et en cosmologie, expliquant des phénomènes allant des sursauts gamma cosmiques à l'asymétrie matière-antimatière de l'univers.
Le concept d'antiparticules a été prédit par Paul Dirac en 1928, et le positron a été découvert par Carl Anderson en 1932. Le terme « annihilation » a été forgé peu après, et le processus a été étudié de manière approfondie dans les accélérateurs de particules et les observations de rayons cosmiques.
Lorsqu'une particule rencontre son antiparticule, elles s'annihilent, produisant une bouffée d'énergie. Par exemple, un électron et un positron peuvent s'annihiler pour produire deux photons gamma. L'énergie et la quantité de mouvement des particules initiales sont conservées, de sorte que les photons résultants emportent l'énergie totale. Dans certains cas, l'annihilation peut également produire des particules plus lourdes, comme des quarks, si l'énergie est suffisante.
L'annihilation est utilisée dans les examens par tomographie par émission de positons (TEP), où des positons s'annihilent avec des électrons dans le corps, produisant des rayons gamma qui sont détectés pour créer des images médicales.
On pense que l'annihilation de la matière et de l'antimatière dans l'univers primordial a laissé un léger excès de matière, ce qui explique pourquoi l'univers est aujourd'hui constitué de matière plutôt que d'être vide.
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