LHC : la traque de nouvelles particules


février 25, 2008 I Mise à jour le 28.05.2020
La recherche fondamentale en physique des particules a fait d'énormes progrès pour valider un cadre théorique appelé « modèle standard ».
Le modèle standard est le cadre de la physique des particules, rassemblant toutes les connaissances théoriques, telles que les constituants de la matière et leurs interactions. Les chercheurs du LHC ont émis l'hypothèse qu'il existe une, ou des particules de Higgs (les bosons) interagissant entre elles en acquérant une masse, déterminée par l'intensité de leur interaction. A ce jour, aucune n'a pû être observée. Sa découverte et sa démonstration s'avèrent donc être un défi expérimental.
Le CERN* est une organisation européenne pour la recherche nucléaire, basée en Suisse. Pour relever les défis technologiques considérables posés de la conception des expériences, la fabrication des accélérateurs et des instruments jusqu'à la réalisation des expériences et à l'interprétation des données et résultats, les équipes du CEA, du CNRS et du CERN associent leurs compétences en physique théorique, physique expérimentale et instrumentation.
En 2007 s'est terminée la fabrication du LHC, Large Hadron Collider. Ce collisionneur proton-proton le plus puissant du monde a pour objectif la découverte du Boson de Higgs, clef de voûte du « modèle standard » et l'exploration d'une nouvelle physique (supersymétrie, nouvel état de la matière - le plasma quark-gluon, violation de CP...). Cet accélérateur de particules a été assemblé dans un tunnel de 27 km de circonférence enfoui à 100 mètres sous la frontière franco-suisse. Il est composé de 1 700 aimants de grande taille, chargés de guider et de focaliser les faisceaux et d'une quantité d'aimants de correction.
Le CEA participe à 3 des 5 expériences qui auront lieu au LHC.
Atlas (Air Toroidal LHC ApparatuS) et CMS (Compact Muon Solenoid) sont des détecteurs de particules conçus pour mesurer avec précision l'énergie et la position des particules émises au cours de collisions de très hautes énergies.
Alors que le gigantisme d'Atlas imposait de le construire directement dans la cavité correspondante le long de l'accélérateur de particules, le CMS est lui construit « tranche par tranche » à la surface ; ces tranches sont descendues une à une dans la cavité en cours d'excavation, et assemblées en un long cylindre.
L'expérience Alice (A Large Ion Collider Experiment) est dédiée à l'étude de la matière dans se états extrêmes de température et de densité ; elle reproduit les conditions du Big-Bang en laboratoire.
*Le CERN, premier centre mondial de recherche en physique des particules, et a actuellement pour Etats membres l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, la Bulgarie, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, la Grèce, la Hongrie, l'Italie, la Norvège, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République slovaque, la République tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'Inde, Israël, le Japon, la Fédération de Russie, les Etats-Unis d'Amérique, la Turquie, la Commission européenne et l'UNESCO ont le statut d'observateur.
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ÉTUDIANT EN LHC : LA TRAQUE DE NOUVELLES PARTICULES

Cyprien

22 ans

SOUTH CHAMPAGNE BUSINESS SCHOOL (SCBS) - ESC TROYES

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