Les particules passent à la vitesse supérieure

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Physique Premières collisions au LHC, à Genève

Ce mardi matin, à Genève (Suisse), ils sont des centaines à retenir leur souffle. Chercheurs, physiciens, ingénieurs et autres spécialistes des hautes énergies vont pouvoir découvrir ce que la matière a réellement « dans le ventre ».

Après avoir fait circuler des paquets de protons en sens inverse dans deux circuits parallèles, et ce quasi à la vitesse de la lumière, les partenaires du LHC, le grand collisionneur de hadrons, vont générer aujourd’hui les premières collisions frontales à haute énergie entre ces hadrons. Lors de ces collisions, les protons vont « éclater » et libérer leurs composants les plus intimes et les plus mystérieux. Ce qui recréera les conditions qui existaient juste après le Big Bang, considéré par les scientifiques comme étant à l’origine de la création de l’univers il y a quelque 14 milliards d’années.

« Ces premières collisions vont en effet être orchestrées aujourd’hui dans le LHC, le Grand collisionneur de hadrons, confirme le Pr Catherine Vander Velde, physicienne des hautes énergies à l’ULB. Il s’agit dans un premier temps de voir comment se comporte l’accélérateur et de tester les expériences, les détecteurs disposés sur sa circonférence. Ensuite, nous allons accumuler les données. L’idée est de pouvoir en discuter à la conférence scientifique prévue en juillet. »

Le grand collisionneur de hadrons tourne depuis quelques jours à la moitié de sa puissance. Les protons sont accélérés à une énergie de 3,5 TeV (tera électron-volts) dans chaque faisceau. Les collisions attendues aujourd’hui le seront donc à 7 TeV, soit la moitié théorique de la puissance du LHC qui est de 14 TeV.

« L’électronvolt est une mesure de l’énergie qui peut paraître ridiculement basse, reprend le Pr Vander Velde. On compare l’énergie du LHC à celle d’un moustique en vol. Mais ce qu’il faut bien comprendre, c’est que cette énergie est concentrée dans un volume beaucoup plus petit qu’un moustique : un simple proton. Dans ce cas, nous avons bien affaire à une densité d’énergie énorme. »

Les collisions de 7 TeV seront les plus énergétiques jamais atteintes dans un accélérateur de particules. Elles livreront des informations amenant ainsi la recherche en physique des particules dans des domaines inexplorés.

Grâce au LHC, les chercheurs espèrent parvenir à une plus grande connaissance du fonctionnement de l’univers. Ils espèrent aussi détecter les traces de la mystérieuse « matière noire », censée composer plus de 96 % de l’univers, et percer le mystère du boson de Brout, Englert et Higgs, une particule jusqu’ici théorique qui donnerait sa masse à la matière. Une précision : les Prs Brout et Englert sont des professeurs de physique… de l’ULB.

L’exploitation du LHC à 7 TeV devrait durer 18 à 24 mois. Après un arrêt technique de la machine, les chercheurs espèrent pouvoir ensuite l’exploiter à pleine puissance.

Pour suivre en direct cette journée chaude au Cern, une seule adresse :

http://webcast.cern.ch/lhcfirstphysics

Hadrons

Les hadrons sont des particules formées d’éléments très petits appelés quarks. Les quarks sont liés entre eux par ce que les physiciens appellent l’interaction forte. Pour « casser » du hadron, il faut avoir recours à de hautes énergies, comme celles disponibles au LHC. Les protons et les neutrons, situés au cœur des atomes, sont des hadrons.

Boson de Higgs

Une grande partie de la masse de notre univers manque à l’appel pour pouvoir expliquer les phénomènes gravitationnels observés par les astronomes. L’existence du boson de Brout, Englert et Higgs, si elle est prouvée au LHC, pourrait expliquer la nature de cette masse « manquante ».

DU BRULLE,CHRISTIAN
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