LHC

IL a démarré! Qui? : - Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN sous la frontière franco-suisse près de Genève. Une nouvelle étape pour le célèbre Cern à l'origine de l'internet. Toute cette histoire me ramène quelques temps... en arrière à l'époque où je bûchais la physique nucléaire en prépa véto. C'est vieux je vais essayer de réactualiser, un peu, les connaissances sur ce sujet essentiel.

Le Collisionneur c'est Quoi?:

C'est démesuré pour faire des mesures de l'infiniment petit de la physique particulaire...

• - Un anneau de 27 km de diamètre enfoui (à 100 mètres de profondeur). Il générera des collisions à un rythme d'un milliard de protons par seconde.
• - Les protons (particules de la famille des hadrons) d'hydrogène seront propulsés à 99,9999% de la vitesse de la lumière. Le faisceau de protons parcourera alors dans le tunnel 10 milliards de km (la distance d'un aller-retour Terre-Neptune) en 10 heures...
• - Les 3.000 ordinateurs d'analyse de la surface transmettront les données vers une grille de calcul de 60.000 ordinateurs « LHC Grid » et générer 1% de la production mondiale de données informatique.
• - L'anneau est un tunnel réfrigéré (le plus grand frigo du monde). Les aimants supraconducteurs ont été refroidis à -271,3 degrés (zéro absolu = -273,15°).
• - Quatre collisionneurs gigantesques dont Atlas est le plus gros. C'est un cylindre de 25 mètres de diamètre pour 46 mètres de long (la moitié du volume de Notre-Dame de Paris) de 7.000 tonnes (~ le poids de la Tour Eiffel) avec 3.000 km de câbles. Pour le loger, il a fallu déblayé 300.000 tonnes de roche et couler 50.000 tonnes de béton pour aménager sa cavité.
• - Sa consommation électrique = 120 mégawatts (~ consommation électrique domestique de la région de Genève).
• - Le budget = 6 milliards de francs suisses = 3,9 milliards d'euros (2/3 pour les équipements et 1/3 pour payer les ingénieurs et de physiciens du projet.

Les Missions du Projet :

1. - Trouver le boson de Higgs, une particule si instable que jamais vue. Le physicien britannique Peter Higgs a déduit son existence en 1964. Le boson de Higgs représente la masse des particules élémentaires.
2. - Explorer la supersymétrie. Ce concept apporterait une explication au fait la matière visible ne représente que 4% de l'univers, face aux 23% de la matière noire (la matière noire serait dans ce modèle composée de particules supersymétriques appelées neutralinos) et aux 73% de l'énergie noire.
3. - Étudier le rapport matière et antimatière. Quand l'énergie donne naissance à une particule de matière, elle produit simultanément une antiparticule (de charge électrique opposée). La collision d'une particule et d'une antiparticule restitue en un éclair l'énergie.
4. - Recréer les conditions qui prévalaient dans l'univers dans les instants (millièmes de secondes) qui ont suivi le Big Bang. Au moment du Big Bang la matière et antimatière ont dues être générées en quantité égale. La matière sous forme d'une sorte de soupe dense et chaude appelée plasma quarks-gluons, a refroidi laissant les particules appelées quarks s'agglutiner en protons et neutrons et autres particules qui ont constitué notre monde connu. L'antimatière produite nous est, elle, inconnue.

Le LHC devrait permettre d'obtenir des quarks et d'observer leur agglutinement générateur de matière. D'autres détecteurs du LHC devrait aussi permettre de traquer les particules appelée meson b (b pour beauty) composée d'un quark b et de son son double d'antimatière.

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