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LHC : collision réussie !

Le Centre européen de recherche nucléaire vient de franchir une étape technologique : une collision de particules à une énergie encore jamais atteinte.

Une collision soigneusement préparée

Cern, mardi 30 mars 2010 © Cern Geneva

Faire entrer en collision des particules pour recréer les conditions du Big Bang, c'est le pari lancé par les scientifiques du Centre européen de recherche nucléaire en septembre 2008. Après 14 mois de panne et quelques lancements de faisceaux, voici que les chercheurs l'ont pratiquement gagné.

Le Grand Collisionneur de Hadron (LHC en anglais), situé près de Genève vient en effet de faire se rencontrer des protons à une vitesse encore jamais atteinte, 7 Tev (7000 milliards d'électrons volts). Pour bien comprendre, il faut savoir que lorsque des particules (protons ou ions) circulent dans les deux faisceaux qui tournent à contresens dans un tunnel de 27 kilomètres, ils voyagent quasiment à la vitesse de la lumière, et sont maintenus en circulation pendant des heures, guidés par des milliers d'aimants supraconducteurs puissants.

27 kilomètres de tunnel à 100 mètres sous terre Dans la majeure partie de l'anneau, les faisceaux de particules circulant à grande vitesse voyagent dans deux lignes sous vide séparées, mais en quatre points d'interactions, ils se heurtent au cœur des expériences principales, appelées Atlas, CMS, Alice et LHCb. © Cern / Philippe Mouche

L'énergie des particules est transformée au moment des chocs en une multitude de nouvelles particules, qui devraient pouvoir être repérées par des détecteurs spéciaux. 

Les détecteurs sensibles au passage des particules pourront voir jusqu'à 600 millions de collisions par seconde.

L'espoir est de déceler des événements extrêmement rares, tels que la création du très recherché boson de Higgs, particule élémentaire, théoriquement indispensable dans la formation de notre Univers, mais qui n'a encore jamais été observée.

Le Big Bang

Cette phase marquant le début de l'expansion de l'Univers, il y a 13,7 milliards d'années, abusivement comparée à une explosion, a été désignée pour la première fois sous ce terme expressif par le physicien anglais Fred Hoyle lors d'un programme radio de la BBC, The Nature of Things (littéralement « La nature des choses »), dont le texte fut publié en 1950.

30 mars 2010, une étape historique

Mardi 30 mars, une perturbation électrique avait provoqué la perte des deux faisceaux. Un problème dans le système de refroidissement des aimants supraconducteurs est apparu vers 9h. Une fois le problème rétabli, la collision a eu finalement lieu vers 13h. Grâce à cette collision, les chercheurs du Cern vont pouvoir entamer leur première longue période d'exploitation de données recueillies à cette énergie inédite.

 

L'objectif désormais est de reproduire des collisions à 7 Tev pendant deux ans. L'accélérateur sera ensuite stoppé pendant un an, avant de redémarrer pour cette fois atteindre la puissance maximale de l'appareil, à savoir 14 Tev, et ainsi tenter de recréer les conditions du Big Bang.

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