[News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

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Adrien
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[News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

Message par Adrien » 07/04/2015 - 0:00:48

Image Après deux années de travaux intenses de maintenance et de consolidation, et plusieurs mois de préparation en vue du redémarrage, le Grand collisionneur de hadrons (LHC), le plus puissant accélérateur de particules du monde, est de nouveau en service. Un faisceau de protons a fait le tour de l'anneau de 27 kilomètres de circonférence du LHC, dans un sens, puis, un deuxième a accompli le même circuit en sens inverse. Ces faisceaux ont circulé à leur énergie d'injection, soit à 450 GeV. Au cours des prochains jours, les opérateurs vérifieront tous les systèmes avant d'augmenter l'énergie des faisceaux.

« Mettre les accélérateurs au service de la communauté de la physique est la raison d'être du CERN, a déclaré le Directeur général du CERN, Rolf Heuer. Le coeur du CERN bat une fois de plus au rythme du LHC. »  « Le retour des faisceaux dans le LHC récompense le travail intense et ardu de nombreuses équipes, a déclaré le chef du département Faisceaux du CERN, Paul Collier. C'est une grande satisfaction pour nos opérateurs d'être de nouveau aux commandes de ce qui est bel et bien un nouvel accélérateur, mis en service avec le plus grand soin, étape par étape. »  

L'arrêt technique du LHC a été un véritable travail de titan. Quelque 10 000 interconnexions électriques entre les aimants ont été consolidées. Des systèmes de protection des aimants ont été ajoutés, et les systèmes cryogéniques, électroniques et de vide ont été améliorés et renforcés.  En outre, les faisceaux seront configurés de manière à produire davantage de collisions, par un regroupement plus étroit des protons en paquets, l'intervalle de temps séparant deux paquets étant ramené de 50 à 25 nanosecondes.

« Après deux années d'efforts, le LHC est en grande forme, a commenté le Directeur des accélérateurs et de la technologie, Frédérick Bordry. Mais l'étape la plus importante est devant nous, lorsque nous porterons l'énergie des faisceaux à des niveaux record. »

Le LHC entre dans sa deuxième campagne d'exploitation. Grâce au travail accompli au cours des deux dernières années, il fonctionnera à une énergie sans précédent, 6,5 TeV par faisceau, près de deux fois l'énergie obtenue lors de la première campagne. Les collisions proton-proton de 13 TeV attendues avant l'été permettront aux expériences LHC d'explorer de nouveaux territoires de la physique.

Au programme de la deuxième campagne du LHC figurent le mécanisme de Brout-Englert-Higgs, la matière noire, l'antimatière et le plasma quarks-gluons. Après la découverte en 2012 du boson de Higgs par les expériences ATLAS et CMS, les physiciens vont pouvoir mettre à l'épreuve comme jamais le Modèle standard de la physique des particules, qui décrit les particules fondamentales et leurs interactions, en recherchant une nouvelle physique au-delà de cette théorie bien établie.

Source: Cian O'Luanaigh - Copyright CERN

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cisou9
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Re: [News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

Message par cisou9 » 07/04/2015 - 10:10:11

________ :_salut:
LHC saison 2 épisode 1 !!! _________ :clapclap:
Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peux l'en empêcher.
Alexandre Soljenitsyne.

Victor
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Re: [News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

Message par Victor » 07/04/2015 - 10:29:55

Depuis qu'ils ont confirmé le boson de Higgs
ça risque d'être moins intéressant
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais : Cherche encore !

kace
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Re: [News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

Message par kace » 07/04/2015 - 12:25:59

Victor a écrit :Depuis qu'ils ont confirmé le boson de Higgs
ça risque d'être moins intéressant
C'est un risque réel, mais à l'inverse, avec 2x plus de puissance, c'est l'opportunité d'en savoir bcp plus sur le Higgs, et potentiellement de voir des choses nouvelles !

Au global, je dois cependant bien avouer que je suis pessimiste sur les perspectives de la recherche en physique des particules ; -(. En effet :
- (chiffres approximatifs, mais ça donne l'idée) : on a gagné un facteur ~1000 en puissance en ~50 ans (?), pour atteindre 13 TeV dans les mois à venir. Mais de facto, on n'a gagné qu'un facteur assez faible (<10 ?) en 20 ans grâce au LHC, et les perspectives sont quasi-nulles dans les 30 ans à venir ... (+10%, en passant à 14TeV). Et après ? Certes, on va gagner en luminosité, c'est bien, mais ça ne change pas le plafond en énergie
- les technos alternatives (accélérateur linéaire) sont lointaines et incertaines : il va falloir 15 ans pour atteindre une puissance plus faible que celle du LHC, et pas évident qu'on puisse faire bcp mieux ...
- et pourtant, il faudrait aller BEAUCOUP plus loin en énergie pour aller tester les théories ultimes !!! En effet, rien que pour égaler les rayons cosmiques les plus puissants (UHECR : Ultra-High Energy Cosmic Rays), il faudrait gagner un facteur 10 000 000 en puissance (ils atteignent 10^20 eV !!!). Et c'est encore petit joueur par rapport aux énergies pour tester la théorie Grand Unified Theory (GUT), où il faudrait atteindre 10^25 eV, soit encore 100 000 fois plus ... In fine, il faudrait faire 10^12 fois plus puissant que le LHC : autant dire que ça risque d'être compliqué sur notre petite Terre ...
Donc en effet Victor, gagner un facteur 2 en puissance n'apporte aucune garantie de découvrir des choses (si ce n'est l'assurance de bcp mieux caractériser le Higgs ! Et s'il n'est pas comme attendu, ce sera passionnant. A suivre)

Mais au final, il est triste de se dire que les perspectives de tester la physique fondamentale arrivent probablement à la limite du faisable expérimentalement : comment faire pour comprendre l'Univers dans ces conditions ??? Quasi-impossible en effet d'avancer sur la théorie quand on ne fait pas d'expérience ... (qui aurait imaginé un truc aussi incongru que la physique quantique si on n'avait pas des résultats expérimentaux nous indiquant que cette théorie incongrue à l'air réelle ? Personne. Et s'il avait existé, on l'aurait pris pour un fou ... Donc dans quelle direction réfléchir et comment avancer sans résultats expérimentaux ? Joker ...)
Il n'y a plus qu'à espérer découvrir une technologie révolutionnaire pour aller plus loin : cela aura-t-il lieu ? Rien n'est moins sûr.

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bongo1981
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Re: [News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

Message par bongo1981 » 08/04/2015 - 9:59:07

Même si je partage ton avis kace, je suis un tout petit peu plus nuancé.
kace a écrit :C'est un risque réel, mais à l'inverse, avec 2x plus de puissance, c'est l'opportunité d'en savoir bcp plus sur le Higgs, et potentiellement de voir des choses nouvelles !
En fait 2x plus d'énergie, mais 2x plus de luminosité également, le truc à ne pas négliger, parce que s'il y a des événements qui surviennent très rarement pas vus par le LHC phase 1, on le verra peut-être dans la phase 2 dans les mêmes niveaux d'énergie.
kace a écrit :- les technos alternatives (accélérateur linéaire) sont lointaines et incertaines : il va falloir 15 ans pour atteindre une puissance plus faible que celle du LHC, et pas évident qu'on puisse faire bcp mieux ...
En fait la grosse différence entre le LHC et un accélérateur linéaire, est que les physiciens envisagent d'accélérer des leptons (qui ne sont pas adaptés aux synchrotrons, puisqu'ils perdent beaucoup d'énergie par rayonnement synchrotron justement, énergie inversement proportionnelle à la masse de la particule). C'est pourquoi ils avaient converti les tunnels du LEP en LHC.

La différence avec le LHC est que lorsque tu accélères des protons à 14 TeV (en fait 7 par faisceau), et bien ce ne sont pas les protons qui entrent en collision, mais les quarks ou particules virtuels comme les gluons etc... Et là, tu n'as que 1 à 2% de l'énergie dans le faisceau (donc 140 à 280 GeV).
Alors que si tu disposais d'un accélérateur de leptons, tu pourrais les accélérer à une énergie bien plus faible : 140 GeV par exemple pour la même énergie disponible dans le centre de masse.

Mais après ce que tu dis est exact, avec la techno d'aujourd'hui, les projets deviennent pharaoniques et il faut déjà un consortium d'états pour ce genre de projet, je pense que le LHC est un des derniers grands accélérateurs.
kace a écrit :Donc en effet Victor, gagner un facteur 2 en puissance n'apporte aucune garantie de découvrir des choses (si ce n'est l'assurance de bcp mieux caractériser le Higgs ! Et s'il n'est pas comme attendu, ce sera passionnant. A suivre)
Ceci dit, les tenants de la supersymétrie pensent que les particules supersymétriques ne peuvent pas être beaucoup plus lourdes que le boson de Higgs (pour des arguments techniques sur la masse du top).
Pouvoir vérifier s'il y a des particules supersymétriques en gagnant un facteur 2 ou 3 sur le LHC permettrait déjà d'exclure la plupart des modèles. Et s'il n'y a pas de supersymétrie, et bien on peut déjà exclure la théorie des cordes, et je pense que l'absence de résultat est déjà un résultat.
kace a écrit :Il n'y a plus qu'à espérer découvrir une technologie révolutionnaire pour aller plus loin : cela aura-t-il lieu ? Rien n'est moins sûr.
Et effectivement, la techno pour accélérer des particules datent de Mathusalem : avec un champ électrique, et les dévier avec un champ magnétique.
Dans les cartons, il y a bien l'accélération plasma, qui permettrait déjà de compactifier un peu plus les accélérateurs actuels.

Après... l'homme est connu pour être astucieux, le LHC, c'est utiliser la force brute, mais il y a d'autres moyens plus subtiles à découvrir.
Et puis le Big Bang a laissé pas mal de reliques, il faut être suffisamment malin pour savoir décrypter les signaux que l'on voit déjà.

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QJ
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Re: [News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

Message par QJ » 08/04/2015 - 16:39:14

Houlalaaaa ! Il ne faut pas déprimer hein !

Il y a encore moyen de tester la physique des particules.

Je pense aux détecteurs spatiaux ou stratospéhriques par exemple. AMS-02 sur l'ISS en est le tout premier exemple.

Bon d'accord, j'ai pas dit que ce serait facile non plus. ;)
Envoyer des poteries en terre cuite les unes contre les autres a des vitesses contrôlées, et analyser les débris et leurs trajectoires...
Pour les calculs c'est facile, enfin... Je me comprends.

Évidemment... Quand on a que les débris (Et encore) et des trajectoires... C'est tout de suite moins simple hein.... :_grat:

Mais... QUI A DIT IMPOSSIBLE ?!? :gueule:

Affiner nos connaissances aux énergies actuelles pourrait permettre la calibration de futurs détecteurs spatiaux.

Réfléchissez-y bien. ;)
Ce n'est pas si impossible que cela ! :vieu:
L'esprit c'est comme un parachute: s'il reste fermé, on s'écrase. -Franck Vincent Zappa-

kace
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Re: [News] Les faisceaux sont de retour dans le LHC

Message par kace » 10/04/2015 - 18:09:17

QJ, malheureusement c'est pas du tout pareil, et ça ne permet pas d'analyser à plus haute énergie ; -(
En effet, dans un accélérateur, il y a des milliards de particules qui tournent dans les 2 sens et collisionnent, de quoi analyser plein d'interactions et de faire des stats ! Dans l'espace, une particule de temps en temps à très haute énergie, donc pas de quoi faire des stats. Par exemple, les UHECR à 10^20eV arrivent au rythme de 1 par siècle et par km2 ... Donc mettre des détecteurs dans l'espace ne permettra pas dans voir 1 ... Et comme il en faut des millions pour faire des stats, aucun espoir de ce côté là.
Par ailleurs, la relativité étant ce qu'elle est, un UHECR qui collisionne un proton au repos ne permet pas d'aller bcp plus loin en énergie que le LHC, seulement un facteur ~50 de mémoire : c'est bien, mais très très inférieur à ce que l'on pourrait croire naivement ;-(. Plus en détails, le LHC va faire 7.10^12+7.10^12=1,4.10^13 eV (7TeV+7Tev=14TeV), alors que 10^20+0=~5.10^14 eV (500 TeV), ou qqch du genre de mémoire, c'est donc très loin de 10^20 ; -(((. Et avec un évènement par siècle et par km2, totalement inutile d'attendre quoi que ce soit de ce côté !
Conclusion : pour explorer les très hautes énergies, il faut trouver un moyen d'accélérer les particules nous mêmes ...
Sans doute via un accélérateur linéaire, mais c'est pas gagné (cf par exemple le graphe dans la section "higher energies" de http://en.wikipedia.org/wiki/Particle_a ... _detectors).
D'où mon pessimisme : -(. Mais je serais ravi d'avoir tort !!!

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