[News] Le LHC passe aux ions lourds

[Michel]

Il aura fallu seulement quatre jours à l'équipe responsable de l'exploitation du LHC au CERN1 pour passer des protons aux ions plomb. À peine le dernier faisceau de protons pour 2010 était-il extrait, le 4 novembre, que la mise en service avec le faisceau d’ions lourds commençait l’après-midi même. Les premières collisions ont été enregistrées à 0 h30 CET le 7 novembre et des conditions stables ont été obtenues pour l’expérimentation avec ions lourds, le lendemain, à 11 h 2...

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[papillon]

Bonjour !
Est-ce qu'un jour, nous aurons des résultats de toutes les collisions dans tous les collisionneurs type Tokamak, LHC compris ?
Qui pourrait donner une réponse à cette question ?
Ces questions et leurs réponses pourraient-elles orienter ou arrêter cette voie de recherche ?

[spectre]

Bonjour !
Ce sont de très bonnes questions !

[Oswald_le_fort]

Bonjour !
Est-ce qu'un jour, nous aurons des résultats de toutes les collisions dans tous les collisionneurs type Tokamak, LHC compris ?
Qui pourrait donner une réponse à cette question ?
Ces questions et leurs réponses pourraient-elles orienter ou arrêter cette voie de recherche ?

Tokamak n'est pas un collisionneur, mais une machine à fusion.

Je peux donner une réponse: oui les résultats seront disponible. La recherche faite au CERN est publique, donc disponible.

Et enfin, oui, selon ce qui sera observé ou pas observé, il y aura des conséquences sur la recherche en physique des particules.

[QJ]

Hello petit papillon...

Bonjour !
Est-ce qu'un jour, nous aurons des résultats de toutes les collisions dans tous les collisionneurs type Tokamak, LHC compris ?

Bien sur que oui ! C'est le but de cette incroyable machine !
Sinon... A quoi ca sert que Ducr-No pub!- se décarcasse ?!?
Donc, voir les sites de publications scientifiques ou... Techno-Science pour tenter de comprendre.

Qui pourrait donner une réponse à cette question ?

Les scientifiques de la communauté internationale qui participent et analysent les résultats.
Et cela va prendre du temps.
Pour faire une analogie très simplifiée: C'est comme casser une vaisselle complète en porcelaine. On donne les morceaux aux scientifiques tels que placés à la fin de l'explosion et on leur demande: -"C'est un morceau de quoi au départ ça ? De théière, d'une tasse , d'une assiette ?". Amusant non ? Quoique un peu laborieux n'est-ce pas ?

Ces questions et leurs réponses pourraient-elles orienter ou arrêter cette voie de recherche ?

Arrêter la physique des particules !?! Heu... Pas vraiment non.
Il y aura TOUJOURS quelqu'un pour dire: -"Votre bidule là... C'est fait comment ??"

[Victor]

Question pratique ça s'ionise comment des ions lourds comme le plomb... En chauffant ?

[Roroleblaireau]

« Après une période de collisions de protons très fructueuse»

Fructueuse en données à exploiter pour les scientifiques, très certainement, mais chez le grand public on ne sait toujours pas ce que le fameux LHC a apporté à la science !

[buck]

Pas grand chose directement hormis la grille de calcul, ses predecesseurs pas grand chose non plus comme les instruments medicaux par faisceau (IRM par exemple), le web

Ca n'a pas pour but de delivrer quelque chose au public

[papillon]

Merci pour les commentaires : je fais partie du public qui a besoin ou envie de savoir…
Et des réponses satisfaisantes ou pas sont difficiles à obtenir…

Alors le lance mon pavé :

Pourquoi continuer à chercher pour la « physique des particules », alors que depuis 50 ans elle n’a rien expliqué en physique et que les techniciens, chercheurs et praticiens, utilisent les lois qu’ils ont établi eux-mêmes en physique générale dont celle dite nucléaire, en électricité-électronique, etc… ?

[Nonal]

« Après une période de collisions de protons très fructueuse»

Fructueuse en données à exploiter pour les scientifiques, très certainement, mais chez le grand public on ne sait toujours pas ce que le fameux LHC a apporté à la science !

Le fait est que ces résultats sont disponibles au grand public, à travers des publications ou présentations (colloques). Si tu es intéressé, voila les présentations de l'ICHEP 2010: http://indico.cern.ch/contributionListD ... tributions (*)

Si tu les lis, tu verras surtout des statuts sur la mise en route, les premiers résultats, et généralement des discussions sur l'horizon en 2011: test des modèles après le Modèle Standard, sur la recherche du Higgs, etc... D'après ces présentations, pas que chose n'a été découvert pour l'instant (j'ai croisé des résonances non-expliquées) ce qui n'est pas surprenant sachant que le LHC vient à peine d'atteindre son potentiel, notamment avec les ions Pb.

Que doit-on attendre ?

On peut les trouver dans la brochure officielle, p22: http://cdsmedia.cern.ch/img/CERN-Brochu ... 01-Eng.pdf
- The Standard Model does not explain the origin of mass: la fameuse recherche du boson de Higgs. D'ailleurs l'absence de découverte de Higgs d'ici à 2/3 ans mettrait sévèrement en difficulté le modèle actuel.
- The Standard Model does not offer a unified description of all the fundamental forces: théorie de super-symétries, super-paternaires, invalidations de modèles au dela du Modèle Standard.
- Visible matter accounts for only 4% of the Universe : comprendre la matière/énergie noire
- The LHC will also help us to investigate the mystery of antimatter.: recherches sur le manque de symétrie de notre univers entre matière et anti-matière.

* Pire que ca, le statut du LHC est disponible en temps réel (http://op-webtools.web.cern.ch/op-webto ... p?usr=LHC1) !

[QJ]

Merci pour les commentaires : je fais partie du public qui a besoin ou envie de savoir…
Et des réponses satisfaisantes ou pas sont difficiles à obtenir…

Alors le lance mon pavé :

Pourquoi continuer à chercher pour la « physique des particules », alors que depuis 50 ans elle n’a rien expliqué en physique et que les techniciens, chercheurs et praticiens, utilisent les lois qu’ils ont établi eux-mêmes en physique générale dont celle dite nucléaire, en électricité-électronique, etc… ?

Pas d'application ?!? Mais si ! Si si si !!!
L'imagerie, scintigraphies, traceurs médicaux, la radiothérapie, la stérilisation en Médecine.
La gravure des circuits intégrés en électronique.
Les microscopes électroniques, a effet de champs, etc
La datation d'objets anciens en archéologie.
Et en spatial mon domaine, je peux en citer un de mémoire, c'est la protection des rayons cosmiques où l'on teste des nouveaux matériaux.
Tout cela est issu directement de la recherche fondamentale sur les particules.
Ensuite il y a les découvertes indirectes, celles qui sont induites par les moyens mis en œuvre par la recherche fondamentale.
Comme les scientifiques font de la recherche à la limite de la physique connue, ils poussent les ingénieurs dans leurs derniers retranchements pour créer des systèmes, des machines qui leurs permettent de repousser les connaissances fondamentales de la physique.
Là je pense aux progrès en cryogénie, en informatique, en science des matériaux, aux méthodologies, etc, etc.

La Recherche (avec un grand R svp), c'est un moteur pour les découvertes et les applications futures. N'importe qui peut et doit découvrir cela.

[papillon]

Oui, bien sûr, vous avez complètement raison , la Recherche fondamentale est indispensable… Merci de nous rappeler quelques résultats…
Je me suis très mal exprimé, excusez-moi, je vous prie…
Je visais seulement la recherche orientée vers le modèle standard de la physique des particules et des forces d'interactions, liée à la croyance au Big Bang…

[Nonal]

Oui, bien sûr, vous avez complètement raison , la Recherche fondamentale est indispensable… Merci de nous rappeler quelques résultats…
Je me suis très mal exprimé, excusez-moi, je vous prie…
Je visais seulement la recherche orientée vers le modèle standard de la physique des particules et des forces d'interactions, liée à la croyance au Big Bang…

Merci pour ta question, qui donne l'occasion d'y réfléchir.

Je pense que QJ t'a donné des réponses: la Recherche fondamentale et la physique des particules en particulier ont déjà amené à de grandes avancées technologiques.

• industrie des semi-conducteurs (quantique)
• World Wide Web
• traitement du cancer (développement des accélérateurs - des 10000 accélérateurs dans le monde, combien sont utilisés pour la physique théorique ?)
• GPS (relativité générale)
• etc...

Le nœud du problème est de savoir si tel ou tel domaine recherche amène à des applications pratiques.

Dans le cas des mathématiques, c'est encore plus délicat. Comment se douter que le développement de nouveaux outils hautement abstraits comme la notion d'espace-temps de Minkowski, ou la réécriture de la physique classique sous forme de crochet de Poisson allaient permettre, des années plus tard, de grandes avancées ?

En l'occurrence, J.J. Thomson disait en 1916 (*):
" Par recherche en science pure, j'entends la recherche menée sans perspective d'application dans le domaine industriel, dans le seul but d'étendre notre connaissance des lois de la Nature. Je donnerai simplement un exemple de "l'utilité" de ce genre de recherche, exemple qui est apparu sur le devant de la scène lors de la Guerre - je veux parler de l'utilisation des rayons X en chirurgie...
Comment cette méthode a-t-elle été découverte ? Elle n'a pas résulté d'une recherche en science appliquée visant à trouver une meilleure méthode pour localiser les blessures par balle. Une telle recherche aurait pu aboutir à des sondes améliorées, mais nous ne pouvons imaginer qu'elle ait pu conduire à la découverte des rayons X. Non, cette méthode est le résultat d'une recherche en science pure, visant à découvrir la nature de l'électricité. "

Poser la seule question de la rentabilité immédiate (ou présumée) de la Recherche fondamentale n'est qu'un point de vue à court terme. Comme une entreprise qui cesse d'investir en R&D. Bien que la possibilité de retombées pratiques (et culturelles, industrielles) de la Recherche fondamentale sur les particules restent fortes, l'incompatibilité et l'absence d'unification des grandes théories physiques reste en soi un défi posé à l'humanité. Défi qui se doit d'être relevé. La Recherche fondamentale reste finalement une affaire de curiosité scientifique.

Bob Wilson, le premier directeur du Laboratoire Fermi répondait ainsi à une question Congrès américain (*):
"- Quelle sera la contribution de votre laboratoire à la défense des Etats-Unis ?
- Aucune, si ce n'est que, grâce à lui, cela vaudra la peine de défendre ce pays"

(*) http://public.web.cern.ch/public/fr/Abo ... e3-fr.html

[cisou9]

Question pratique ça s'ionise comment des ions lourds comme le plomb... En chauffant ?

Certainement pas en chauffant, en spectrométrie de masse on ionisées les corps (gazeux) dans une source en les soumettant a une haute tension qui leur arrachait leurs électrons, mais c'est loin, ça date des années 60 début 70 et je ne me souvient plus très bien du processus.
Oswald ou Bongo pourraient avoir une réponse plus précise.

[Nonal]

Question pratique ça s'ionise comment des ions lourds comme le plomb... En chauffant ?

Je vais tenter de traduire (source CERN):

Les ions de Plomb sont produits à partir d'un échantillon hautement purifié de plomb chauffé à une température d'environ 550°C. La vapeur de plomb est ionisée par un courant d'électrons. Beaucoup d'états différents sont produits avec une répartition maximale autour du Pb(29+). Ces ions sont sélectionnés et accélérés à 4,2 MeV/u (énergie par nucléon) avant de passer à travers une feuille de carbone, ce qui "ionise" (*) la grande partie d'entre eux en Pb(54+).
Le faisceau de Pb(54+) est accumulé, puis accéléré à 72 MeV/u dans le Low Energy Ion Ring (LEIR), qui les transfère au PS (Proton Synchrotron - NDT). Le PS accélère le faisceau à 5,9 GeV/u et l'envoie au SPS (Super Proton Synchrotron - NDT) après être passé dans une seconde feuille où le faisceau est "ionisé" en Pb(82+). Le SPS accélère le faisceau à 177 GeV/u, puis l'envoie au LHC, qui l'accélère à 2,76 TeV / u.

Voila,

Ne faites pas la même chose à la maison !

(*) J'ai traduit "strip" par "ionise" (eg. [...] which strips most of them to Pb54+ [...])

[StarDreamer]

... liée à la croyance au Big Bang…

Ces derniers mots me rendent expectatif ...
... y aurait-il un scepticisme dissimulé dans de tels propos ?

Quand on jette des pavés, il faut s'expliquer.

[papillon]

"Star Dreamer a écrit :
Ces derniers mots me rendent expectatif ...
... y aurait-il un scepticisme dissimulé dans de tels propos ?

Ne soyez plus expectatif…
Il y a plus que du septicisme dans ma pensée.
Dire qu'on n'accepte pas la croyance au Big Bang vous empêche de parler et donc d'être écouté…
Ce qui n'interdit pas d'avoir des idées qui valent parfois la peine d'être écoutées…

[Nonal]

Dire qu'on n'accepte pas la croyance au Big Bang vous empêche de parler et donc d'être écouté…
Ce qui n'interdit pas d'avoir des idées qui valent parfois la peine d'être écoutées…

Bah, ca m'intéresse d'entendre tes idées en fait.
Surtout que tu as utilisé deux fois le terme de "croyance du Big Bang". On peut qualifier le Big Bang de théorie, mais de la à parler de croyance, on se rapproche du domaine religieux.

Serais tu créationniste ?

[StarDreamer]

"Star Dreamer a écrit :
Ces derniers mots me rendent expectatif ...
... y aurait-il un scepticisme dissimulé dans de tels propos ?

Ne soyez plus expectatif…
Il y a plus que du septicisme dans ma pensée.
Dire qu'on n'accepte pas la croyance au Big Bang vous empêche de parler et donc d'être écouté…
Ce qui n'interdit pas d'avoir des idées qui valent parfois la peine d'être écoutées…

Ahem....

Pour éviter que le débat ne devienne agressif ou théologique, je déploie plus ma pensée :

Le bigbang -avec tous ses défauts- fait consensus dans le monde des physiciens.

Certes, être sceptique, c'est le droit de chacun.
Mais annoncer de but en blanc le terme "croyance", ça peut échauffer les esprits...

... en ce sens, j'aurais besoin d'une explication en retour de la part de papillon.
Déjà, pour nous faire partager ses pensées sur le sujet, vu que ce forum est très ouvert d'esprit. *
Et -aussi- pour désamorcer tout départ de guérilla théocratique. **

* certains ne croient pas au big bang, à cause du "temps zéro" qu'il implique ; d'autres remettent en cause la possibilité de singularités (et par extension, les trous noirs) ; certains avancent que le bigbang n'est -par sa vision conceptuelle- qu'un point particulier et notable de l'espace temps, mais pas une finalité (plutôt un début) en soi ; ...etc...
Le sujet est très ouvert et permet de grandes discussions.

** le créationnisme, par contre, n'est pas scientifique. Et essayer de vouloir faire du prosélytisme sur un un forum/site scientifique comme celui-ci, ben cela deviendrait alors du simple tir aux canards.

[Victor]

Il y a aussi des gens qui soutiennent que le Big-bang ne serait pas localisé en un point mais serait une zone d'inflation particulière dans un méta univers... Les comportements observés ne font que peu de différences dans les observations... La théorie du pré-big bang est une de ces alternatives au Big bang

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A9_Big_Bang

[papillon]

Bonjour !

Oui, je sais qu’il me faut répondre et suis heureux de le faire, mais j’aimerais que cela n’entraine pas de polémique désagréable.
Je ne suis pas scientifique, et j’ai beaucoup appris en physique depuis cinq ans que je me suis mis à étudier l’Univers, en laissant de coté le big bang sans raison bien précise au début ; mes arguments pour en faire une croyance se sont précisés peu à peu.
Il serait préférable de ne pas lancer une discussion à ce sujet. Mais je ne refuse pas de donner mes arguments plus tard ou sur un autre forum.

Cela n’est pas très important pour moi, parce que je viens de «boucler» une théorie complète de l’univers, basée uniquement sur l’électron tel qu’il est connu de toute la physique classique .
Mon hypothèse de base, en deux lignes, n'a besoin d’aucune hypothèse ad hoc pour expliquer l’Univers et TOUS ces fonctionnements, des étoiles aux êtres vivants.

Veuillez trouver ci-dessous toute la théorie résumée en une page. (les explications simples plus complètes sont rédigées en une cinquantaine de pages A4)
Tous commentaires, et réfutations, sont les bienvenus…

?La Physique des Électrons et l’Univers de Vibrations
?Une seule hypothèse
L’Univers est constitué uniquement d’électrons, seuls éléments primordiaux, vibrant en permanence.
??Toute la théorie
La force des mouvements des vibrations est la seule énergie de l’Univers.
Les vibrations permanentes maintiennent les électrons ensemble, créant l’espace.
Les seules actions réalisées par leur énergie sont les mouvements d’expansion de leurs vibrations qui, peuvent, aléatoirement, provoquer leurs déplacements, rencontres et liaisons-intrications.
Les composés génèrent un désordre, modifié sans arrêt par les vibrations de tous les éléments. Cela passe par la formation aléatoire et provisoire des objets de l’espace, tels que les étoiles, les galaxies et… les êtres vivants.
?Notre Univers
C’est un système actif dans lequel les vibrations des éléments réduisent un désordre créé par accident et par hasard ; mais le désordre ne peut pas disparaître. Il évolue en passant par différents stades dont les principales sont la création des étoiles, la formation des trous noirs puis leur désintégration pour libérer les électrons qui reforment les étoiles.
?Les électrons
Leurs propriétés physiques sont bien connues de tous les physiciens. Nous n’y changeons rien.
La force du mouvement d’expansion des vibrations des électrons est leur charge électrique, seule énergie de l’Univers.
Energie, masse et temps sont des quanta déterminées, intrinsèques aux électrons.
Les règles de fonctionnement sont simples, immuables, applicables partout, à tous les niveaux de formation des composés, sans aucune exception.

Les électrons expliquent ainsi tous les phénomènes qui forment et régissent les objets de l’espace, et pour ce que nous en connaissons les déplacements des étoiles et galaxies, la formation des structures des matières et le fonctionnement des êtres vivants, avec en particulier leur esprit qui nous permet d’écrire cet article…

[Victor]

une théorie qui explique tout avec le même phénomène est une théorie incomplète, il y a autant de différences entres diverses échelle... Primo microscopique, celle à notre niveau et celle au niveau de l'univers et ce ne sont pas les mêmes explications mécanique quantique pour le microscopique, la mécanique classique à notre échelle et la relativité générale à l'échelle de l'univers

[Nonal]

Mon hypothèse de base, en deux lignes, n'a besoin d’aucune hypothèse ad hoc pour expliquer l’Univers et TOUS ces fonctionnements, des étoiles aux êtres vivants.

L'intention de relier tous les phénomènes physiques connus à un seul concept est louable (et de nombreux physiciens le tentent), mais je ne vois pas encore le rapport avec la cosmologie. Après tout on est parti du problème de l'expansion de l'univers, et du big bang en particulier. Que dit ce modèle de l'expansion de l'univers et de son passé ?

Le souci des théories est qu'elles se doivent de correspondre à ce que l'on connait (par expérimentation) de faire des prédictions (vérifiables à l'avenir). Ce qui a donné un grand coup de pied lors du 20ème siècle a été la course poursuite entre expérimentation (découverte régulière de nouvelles particules) et la théorie (pas encore capable de les classer). De ce point de vue, comment ton modèle s'accommode-t-il de ce zoo de particules aux propriétés différentes qui sortent des accélérateurs tous les jours ?

Pour l'instant je vois un mix entre les idées de la physique quantique, théorie des cordes, mécanique statistique et d'autres choses. J'attends de pouvoir lire les équations.

[papillon]

La cosmologie dite scientifique est comme les autres, elle pose des questions qui ne peuvent pas avoir de réponse.
Mon étude ne donne pas de réponse à certaines comme l’expansion et le passé de l’Univers.

Dans l’état actuel des connaissances sur l’univers, il est difficile de séparer ce qui vient du Big Bang et ce qui n’en est pas.
Les astrologues font des observations sans tenir compte de cette dualité.
Toutes les vieilles galaxies observées sont très éloignées : elles avaient un certain nombre de milliards d’années il y a 13 milliards d’années ; les galaxies agées qui étaient proches de notre zone, ne peuvent pas nous montrer leur existence passée, les ondes qui les signalaient sont parties loin depuis longtemps. C’est ainsi que nous ne connaissons proches que des galaxies relativement jeunes… Est-ce qu’un jour, un bigbanguien réussira à expliquer ce phénomène ?

La loi de Hubble est considérée comme fausse depuis très longtemps.

La physique ne peut pas tenir compte de ce zoo de particules nouvelles, pas toutes viables et élémentaires. Ma théorie ne les refuse pas et ne les mentionne pas dans les explications générales
Pour ce dont ils ont besoin sur la Terre, les physiciens praticiens utilisent la physique d’avant la mécanique quantique.

La logique n’est pas seulement de mathématique, qui est un outil créé par l’esprit humain. L’important n’est pas dans les équations, mais dans les raisonnements qui les accompagnent.

Est-ce que c’est un bien que ma théorie soit un mélange « de physique quantique, théorie des cordes, mécanique statistique et autres choses » ?
Je ne le sais pas. Mais mon étude explique au passage pourquoi ces différentes théories ont pu être créées…
Et bien d’autres phénomènes qui n’ont jamais été expliqués correctement.

[Nonal]

Mon étude ne donne pas de réponse à certaines comme l’expansion et le passé de l’Univers.
...
La physique ne peut pas tenir compte de ce zoo de particules nouvelles, pas toutes viables et élémentaires. Ma théorie ne les refuse pas et ne les mentionne pas dans les explications générales

C'est la où je suis ennuyé. Je ne te suis pas hostile, mais ta théorie de la physique se doit tout de même d'expliquer pourquoi/comment ces particules, si instables soient elles, sont créées. Mais si tu décris l'univers comme "uniquement constitué d'électrons", comment expliques tu tout ce qui a été découvert depuis 1910 ? Tu ne peux pas simplement dire que "tu ne les refuses pas ou les mentionnes pas ?".

La logique n’est pas seulement de mathématique, qui est un outil créé par l’esprit humain. L’important n’est pas dans les équations, mais dans les raisonnements qui les accompagnent.

Tout ne réside pas dans les équations ni les mathématiques, je te rejoins parfaitement la dessus. Pas mal de principes physiques s'énoncent sous des formes extrêmement simples avant de passer à une formulation mathématique (certains restent cependant plutôt durs à décrire, cf Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica). Le glissement sémantique qui a constitué à utiliser des "lettres" pour traduire des grandeurs mesurables est même plutôt récent.

Mais tu te dois de formaliser ta théorie sous forme de concepts et de lois ? C'est ce que tu fais dans tes 50 pages ? Parce qu'une théorie qui n'explique pas les résultats expérimentaux de son domaine, ne donne pas de prédictions, et qui n'est pas formalisée ressemble plus à une idée qu'autre chose, selon moi.