Les enjeux du LHC (Large Hadron Collider)

Publié par Publication le 21/12/2008 à 11:30
6 expériences sont actuellement en oeuvre, 2 gargantuesques (ATLAS et CMS), 2 autres plus "moyennes" (LHCb et ALICE), et 2 petites (TOTEM et LHCf).

ATLAS: A Toroidal LHC ApparatuS


L'expérimence ATLAS
Illustration: © CERN

ATLAS est un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change...) polyvalent, destiné à l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) d'un large éventail de phénomènes physiques, que ce soit la chasse du boson de Higgs (Le boson de Higgs est une particule élémentaire dont l'existence a été...), la détection des dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) supplémentaires, ou les particules supersymétriques. ATLAS est basé sur un système magnétique toroïdal (en forme de beignet), composé de 8 bobines supraconducteurs concentriques longs de 25 mètres.

CMS: Compact Muon Solenoid (généraliste chasse au Higgs)


L'expérimence CMS
Illustration: © CERN

CMS est le binôme ( en mathématique, binôme, une expression algébrique ; voir aussi binôme de Newton...) d'ATLAS, détecteur également générique, mais de conception différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...). Le détecteur est basé sur un énorme aimant (Un aimant est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c’est-à-dire dont le...) solénoïde (de forme cylindrique). CMS et ATLAS permettront de consolider leurs observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...).

LHCb: Large Hadron Collider (Le Large Hadron Collider (LHC, ou Grand collisionneur de hadrons en français) est un...) Beauty


L'expérimence LHCb (Illustration: © CERN )

Le LHCb est destiné à l'étude de l'asymétrie (L'asymétrie est l’absence de symétrie, ou son inverse. Dans la nature, les crabes...) matière-antimatière. En effet, l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) aujourd'hui est constitué principalement de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...). Or dans les laboratoires, chaque fois que l'on crée de la matière, une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) strictement égale d'antimatière (L'antimatière est l'ensemble des antiparticules des particules composant la matière...) est créée. Dans les années 30, les physciens ont constaté que la matière et l'antimatière ne se comportaient pas de manière strictement identique grâce aux particules étranges (hadrons constitués de quark (Les quarks sont des fermions que la théorie du modèle standard décrit, en compagnie...) strange).
Cette dissymétrie est bien plus prononcée pour les hadrons constitués de quarks beauty. Cette expérience devrait nous en dire plus sur cette assymétrie, et expliquer pourquoi la matière a dominé l'antimatière juste après le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a...).

Alice: A Large Ion Collider Experiment


L'expérience ALICE (Illustration: © CERN )

ALICE met en oeuvre des noyaux de Plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et...) très lourds (210 fois la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) d'un proton) pour explorer un nouvel état de la matière (Bien que le concept de phase soit simple, il est difficile de le définir précisément. Une bonne...): le plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées...) de quark, l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) des faisceaux devrait atteindre une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) 100 000 fois la température au coeur du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...).

LHCf: Large Hadron Collider forward et TOTEM: TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement

Ces expériences permettent de sonder la taille du proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique élémentaire...) en analysant des particules peu déviées dans le faisceau primaire.
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