[News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

L'étude des phénomènes naturels...

Modérateur : Modérateurs

Répondre
Adrien
Site Admin
Messages : 17199
Inscription : 02/06/2004 - 18:58:53
Activité : Ingénieur
Localisation : 78
Contact :

[News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par Adrien » 09/08/2016 - 0:00:11

Les physiciens des particules présentent lors de la conférence ICHEP 2016 (1), à Chicago, une moisson de tout nouveaux résultats des expériences du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN (2). Avec l'avalanche de nouvelles données récoltées, les collaborations des expériences peuvent à présent véritablement concentrer leurs efforts sur la nouvelle frontière d'énergie, 13 TeV, après les premiers aperçus l'année passée de la physique à cette énergie inédite. Les collaborations LHC présentent plus de 100 nouveaux résultats, parmi lesquels de nombreuses analyses s'appuyant sur les données les plus récentes, enregistrées en 2016.

Image
L'une des nombreuses réunions de préparation, au CERN, en vue de la présentation des résultats lors de l'ICHEP (Image: Maximilien Brice/CERN)
Grâce à la formidable performance du LHC, les expériences ont déjà enregistré environ cinq fois plus de données en 2016 qu'en 2015, après seulement quelques mois d'exploitation. Le LHC a dépassé en juin sa luminosité nominale - un paramètre mesurant le nombre de collisions par seconde. La luminosité de crête atteint environ un milliard de collisions par seconde, ce qui signifie que même les processus les plus rares à l'énergie la plus élevée effectivement atteinte pourraient se produire. La performance du LHC dépasse par conséquent les attentes, et l'objectif de fournir aux expériences 25 femtobarns inverses (3) de données issues des collisions proton-proton sur l'ensemble de l'année 2016 est déjà en vue. La Grille de calcul mondiale pour le LHC a de son côté largement battu ses précédents records, avec plus de 25 Po de données enregistrées et traitées depuis le début de l'année.

« Le LHC est véritablement entré dans un nouveau régime en atteignant sa luminosité nominale, à présent dépassée de 20 %, explique Frédérick Bordry, directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN. C'est une grande réussite, et nous sommes convaincus que nous dépasserons nos objectifs pour la totalité de la deuxième exploitation du LHC ».

Les physiciens ont travaillé d'arrache-pied, ces derniers mois, pour analyser l'immense volume de données enregistrées par les expériences LHC. Un plus grand ensemble de données ayant à présent été analysé, des mesures plus précises des processus du Modèle standard et des recherches plus sensibles de la production directe de nouvelles particules aux énergies les plus élevées sont désormais possibles. Par exemple, le boson de Higgs, d'une masse de 125 GeV, découvert en 2012, a maintenant été observé également à la nouvelle énergie (13 TeV), avec une signification statistique plus élevée. En outre, les expériences ATLAS et CMS ont toutes deux réalisé de nouvelles mesures précises de processus du Modèle standard, en particulier en ce qui concerne la recherche d'interactions anomales de particules dans le spectre des masses élevées, un test très sensible mais indirect de la physique au-delà du Modèle standard.

« C'est l'un des moments les plus passionnants de la période récente pour les physiciens, car nous nous aventurons vraiment en territoire inconnu :la physique des particules à une énergie encore jamais explorée auparavant », souligne Eckhard Elsen, directeur de la recherche et de l'informatique du CERN.

ATLAS et CMS ont également cherché des signes de la production directe de nouvelles particules prédites par la supersymétrie ou par d'autres théories exotiques de la physique au-delà du Modèle standard, mais aucun indice convaincant d'une nouvelle physique n'a encore été observé. En particulier, l'éventualité très intéressante d'une résonance à 750 GeV dans le canal de désintégration en deux photons, qui avait attiré beaucoup d'attention sur la base des données de 2015, ne s'est pas manifestée à nouveau dans les données de 2016, bien plus volumineuses, et semble donc être une fluctuation statistique.

Image
Collision présentant une paire de jets remplissant toutes les exigences d'analyse ; il s'agit de la paire de jets la plus massive observée jusqu'ici par le détecteur CMS parmi les données des collisions de protons enregistrées en 2016. La masse du système à deux jets est de 7,7 TeV. Les deux jets sont reconstitués dans la zone du tonneau, et chacun a une impulsion transversale de plus de 3 TeV. (Image: Thomas Mc Cauley/CERN)
LHCb présente également de nombreux résultats intéressants dans le domaine de la physique des saveurs. Parmi les plus marquants, on peut citer la découverte du mode de désintégration B^0->K^+K^-, le mode de désintégration du méson B en un état final hadronique le plus rare jamais observé, ainsi que des études d'une sensibilité sans précédent de la violation de CP, un phénomène très subtil expliquant la « préférence » de la nature pour la matière par rapport à l'antimatière. LHCb a également réalisé des mesures qui pourraient contribuer à faire apparaître certains phénomènes nouveaux, comme la première mesure de la polarisation du photon dans les désintégrations radiatives de mésons Bs, et la détermination des sections efficaces de production de plusieurs processus clés à une énergie de collision de 13 TeV, certaines d'entre elles s'écartant à première vue des prédictions actuelles.

Les quatre expériences présentent aussi des résultats issus des collisions d'ions lourds dans le LHC. Parmi elles, la collaboration ALICE présente de nouvelles mesures des propriétés du plasma quarks-gluons, un état de la matière qui a existé quelques millionièmes de seconde après le Big Bang. Les physiciens d'ALICE étudient la manière dont les forces nucléaires se trouvent modifiées dans cet état primordial de la matière. Ils ont également mesuré la viscosité du plasma à cette nouvelle énergie, et ont montré qu'il s'écoule presque comme un liquide parfait, comportement identique à celui observé à des énergies de collision plus faibles.

« Nous ne sommes qu'au début de l'aventure, a expliqué Fabiola Gianotti, directrice générale du CERN. La superbe performance de l'accélérateur LHC, des expériences et de l'informatique est d'extrêmement bon augure pour une exploration détaillée et complète de l'échelle d'énergie de plusieurs TeV, et pour des progrès considérables de notre compréhension de la physique fondamentale. »


La directrice générale du CERN Fabiola Gianotti partage ses réflexions sur les résultats de physique du LHC présentés lors de la conférence ICHEP 2016


Le chef du département de la Théorie du CERN, Gian Giudice, partage ses réflexions sur les résultats de physique du LHC présentés lors de la conférence ICHEP 2016. (Video: BBC Horizon)
Notes:

(1)  Le CERN, Organisation européenne pour la Recherche nucléaire, est le plus éminent laboratoire de recherche en physique des particules du monde. Il a son siège à Genève. Ses États membres sont les suivants : Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Danemark, Espagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Israël, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République tchèque, Roumanie, Royaume-Uni, Slovaquie, Suède et Suisse. Chypre et la Serbie sont États membres associés en phase préalable à l'adhésion. Le Pakistan et la Turquie sont États membres associés. Les États-Unis d'Amérique, la Fédération de Russie, l'Inde, le Japon, le JINR, l'UNESCO et l'Union européenne ont le statut d'observateur.  

(2) 38e Conférence internationale sur la physique des hautes énergies, du 3 au 10 août, à Chicago (États-Unis) : http://www.ichep2016.org/

(3) Un femtobarn inverse correspond, au LHC, à environ 100 000 milliards (10^14) de collisions proton-proton.


Source: Kathryn Coldham - Copyright CERN

Victor
Messages : 17250
Inscription : 05/06/2006 - 21:30:44
Activité : Retraité
Contact :

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par Victor » 09/08/2016 - 11:30:58

Ils parlent de statistiques de plus en plus importantes là environ 1 milliards de chocs par seconde
avec une telle densité de d'énergie et de particules, les particules crées n'interfèrent-elles pas entre elles ?
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais : Cherche encore !

Avatar de l’utilisateur
cisou9
Messages : 10118
Inscription : 12/03/2006 - 15:43:01
Activité : Retraité
Localisation : Pertuis en Lubéron
Contact :

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par cisou9 » 09/08/2016 - 18:09:17

_____________ :_salut:
C'est probable mais la majorité des particules intéressante sont bien là et il faut faire le tri ! :jap: ____
Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peux l'en empêcher.
Alexandre Soljenitsyne.

Avatar de l’utilisateur
JNem19
Messages : 387
Inscription : 30/10/2008 - 5:19:46

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par JNem19 » 10/08/2016 - 23:35:31

S'il y avait une nouvelle particule dans les données recueillies permettant d'aiguiller les physiciens vers de meilleures théories physiques , elle aurait très probablement déjà été vue. En fait c'est la pire hypothèse qui semble devoir se concrétiser à savoir une confirmation du modèle standard des particules mais qui nous laisse avec tellement d'inconnues que l'hypothèse de comprendre un peu mieux nos origines s'affaiblit. Il se pourrait en une phrase que la possibilité de comprendre comment notre univers est apparu et "fonctionne" nous soit interdite par les lois de la physique, elles-mêmes et que les indices qui pourraient nous aider soient à des niveaux d'énergie totalement inaccessibles au LHC voire son successeur chinois par ex.

Avatar de l’utilisateur
bongo1981
Messages : 4075
Inscription : 03/04/2007 - 19:20:21
Localisation : Paris

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par bongo1981 » 12/08/2016 - 10:07:58

Victor a écrit :Ils parlent de statistiques de plus en plus importantes là environ 1 milliards de chocs par seconde
avec une telle densité de d'énergie et de particules, les particules crées n'interfèrent-elles pas entre elles ?
Et bien non, les particules n'interfèrent pas forcément entre elles. Une particule interfère avec elle-même, c'est le principe de la fonction d'onde.
Par contre pour élargir le scope, il y a bien une sorte d'interférence par exemple dans les modes de désintégrations du Higgs.
En effet, le Higgs a tendance à se désintégrer en des particules avec lesquelles il a le plus d'affinités (dont le couplage est élevé). Par exemple le quark bottom est pas mal pour ça, ou bien le lepton léger tau. Evidemment pas le top parce qu'il est trop lourd.

Par contre, le photon de masse nulle ne devrait pas être dans les produits de désintégrations. Et pourtant, c'était un des canaux privilégiés pour détecter le Higgs. Ce canal présente un avantage, il est très propre, puisque les deux photons produits peuvent ensuite produire 4 leptons faciles à détecter.
Ce canal est rare, parce qu'issu d'une interférence entre des bottom par exemple produit qui eux peuvent se recombiner et produire des photons.
JNem19 a écrit :S'il y avait une nouvelle particule dans les données recueillies permettant d'aiguiller les physiciens vers de meilleures théories physiques , elle aurait très probablement déjà été vue.
Disons que c'est encore un peu plus complexe que ça. Une particule est produite avec une probabilité proportionnelle à sa constante de couplage (disons que c'est lié à son intensité d'interaction). En allant chercher des particules à hautes énergies comme par exemple les particules de matière noire, et bien... ils sont produits, mais très rarement.
Le run 2016 du LHC n'est pas encore terminé, certes il a collecté 5 fois plus de données que le run de 2015. Mais cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de traces de nouvelles particules. Elles ont pu être produites, mais dans des proportions trop rares pour se montrer franchement.
D'ailleurs, il y a des excès d'événements par rapport au bruit de fond, mais pas autant que les 3 ou 4 sigmas à 750 GeV. Ils n'ont pas trop communiqué là dessus, mais peut-être qu'avec un peu plus de données, (disons 2 fois), la déviation standard pourrait soit augmenter de racine de 2, ou diminuer de racine de 2, et là on pourrait commencer à s'exciter.
JNem19 a écrit :En fait c'est la pire hypothèse qui semble devoir se concrétiser à savoir une confirmation du modèle standard des particules mais qui nous laisse avec tellement d'inconnues que l'hypothèse de comprendre un peu mieux nos origines s'affaiblit.
Oui, ça c'est le pire des scénarii, évoqués par Lisa Randall lors d'une interview au moment de l'euphorie de la découverte du Higgs, qui est que peut-être est-ce le scénario du désert, c'est-à-dire qu'entre l'échelle électrofaible (0.1 TeV) et l'échelle de grande unification (10^12 TeV), il n'y aurait... rien à se mettre sous la dent.
JNem19 a écrit :Il se pourrait en une phrase que la possibilité de comprendre comment notre univers est apparu et "fonctionne" nous soit interdite par les lois de la physique, elles-mêmes et que les indices qui pourraient nous aider soient à des niveaux d'énergie totalement inaccessibles au LHC voire son successeur chinois par ex.
Disons que non... en fait... les physiciens sont tout de même assez astucieux, et on devra soit changer de technologie d'accélération (pas avec des champs électriques comme ça, mais avec des plasmas) ou bien ne pouvoir scruter que la cosmologie, ou les rayons cosmiques.

Mais il y a bien des indices à basse énergie... Regarder l'article de Rebran sur le neutrino... je pense que pour le moment, il faut regarder par là pour aller au delà du modèle standard (déjà en 98 on voit que leur masse n'est pas nulle, en tout cas pas pour tout le monde, les oscillations tout ça, et là, violation de CP, ça m'excite :bon: ).

Avatar de l’utilisateur
JNem19
Messages : 387
Inscription : 30/10/2008 - 5:19:46

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par JNem19 » 12/08/2016 - 19:43:50

@bongo 1981

Sur le dernier point, je me suis mal exprimé. Bien sûr on ira au delà des accélérateurs de particules pour sonder la matière, mais en cosmologie (qui indique souvent où sont les problèmes à la physique ces derniers temps...) il est déjà courant d'admettre que quelles que soit nos avancées technologiques futures sur certains points on a la preuve de mécanismes de "censure cosmique" (interdiction de savoir). La relativité générale prédit des structures au sein des trous noirs mais l'existence de l'horizon pose un mur infranchissable à jamais pour y aller voir. De nombreux indices font appel à la théorie des "multivers" et déjà dans notre univers l'au-delà de notre "sphère de Hubble" nous est à jamais inconnu mais des univers autres le seraient tout autant. Les deux piliers de la cosmologie actuelle (l'essentiel de très loin du bilan énergétique et "matériel" de notre univers ) que sont la matière noire et l'énergie noire sont d'évidence des explications qui nécessiteraient de la substance ("Des affirmations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires"). Or on a rien de rien sur la matière noire en matière de résultats et Lawrence Krauss n'omet jamais une opportunité de dire que pour l'énergie noire issue du vide "On n'a absolument aucune idée de ce qu'elle fait là...".
Dans "A universe from nothing" il démontre que dans un futur lointain ce que nous savons pour être encore assez chanceux pour le voir sera totalement inaccessible quel que soit le degré de la science de l'époque. "Falsifiable science would produce wrong results.
Se pourrait-il que non pas dans ce futur impensable dépeint par Krauss, mais en 2016, des pistes, des indices , totalement indispensable pour comprendre notre univers nous soient à jamais inaccessible ? Nous bâtissons des théories compatibles avec tout ce que nous pouvons voir et avec une portée prédictive. Si l'essentiel nous est à jamais caché et si la vérification de nos prédictions ne peux se faire...

Avatar de l’utilisateur
bongo1981
Messages : 4075
Inscription : 03/04/2007 - 19:20:21
Localisation : Paris

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par bongo1981 » 12/08/2016 - 20:48:12

JNem19> Effectivement, je suis d'accord avec ce point de vue. Dans quelques milliards d'années, nous ne verrons même plus les autres galaxies, à part notre groupe local, voire, juste l'amas de la Vierge. On n'aura même plus la preuve de l'expansion. Le rayonnement fossile cosmologique sera tellement froid qu'il ne sera probablement plus détectable.

De même, dans le passé, peut être avons-nous manqué la désintégration des derniers trous noirs microscopiques, ou bien nous avons laissé passer nos chances de détecter les derniers monopôles magnétiques... ou bien le fond de rayonnement des neutrinos est devenu trop froid pour être à jamais détecté.

Il est possible que pleins reliques de la physique des très hautes énergies nous soient occultées.

Avatar de l’utilisateur
cisou9
Messages : 10118
Inscription : 12/03/2006 - 15:43:01
Activité : Retraité
Localisation : Pertuis en Lubéron
Contact :

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par cisou9 » 13/08/2016 - 11:37:18

______________ :_salut:
La physique est comme nous, elle est en train de mourir. :jap:
Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peux l'en empêcher.
Alexandre Soljenitsyne.

Victor
Messages : 17250
Inscription : 05/06/2006 - 21:30:44
Activité : Retraité
Contact :

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par Victor » 13/08/2016 - 12:05:13

L'imaginaire n'est jamais mort c'est plutôt une panne de rêves d'aller plus loin que ce que l'on sait...Sans doute il y a des choses qui ne bougeront pas mais je pense qu'il y aura d'autres manières d'expliquer, ça me rappelle les années 1890 où les physiciens disaient la physique est une science complète il y a juste des petits détails dans l'UV et des mesures bizarres de vitesses par rapport au mouvement de la terre... Puis certes, ici nous sommes des vieux, mais ne le dites pas à des gamins
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais : Cherche encore !

Avatar de l’utilisateur
JNem19
Messages : 387
Inscription : 30/10/2008 - 5:19:46

Re: [News] ICHEP2016: déluge de données du LHC et nouveaux résultats

Message par JNem19 » 13/08/2016 - 20:56:40

Personne n'a dit qu'il n'y a plus rien à découvrir. Ceux qui le firent dans le passé étaient irréfléchis. Le dire aujourd'hui serait pire car il y a plus de choses que jamais à découvrir au contraire !...
C'est bien la physique du siècle passé et de celui-là qui va faire de nous une espèce multi-planétaire et demain rendre visite à cette supposée cousine de la Terre à seulement 4,5 AL.
Mais je fais juste ici écho à une crainte de plus en plus fondée, que l'accès à la "cause première" qui est à l'origine de notre univers nous soit simplement interdit. Les 20 dernières années ont vu exploser l'ampleur de notre ignorance. Plus personne ne voit trop comment justifier qu'autant de paramètres physiques soient si bien ajustés pour autoriser notre existence hors hypothèse d'une infinité d'univers (a priori chose improuvable). Personne ne sait comment justifier les mouvements des grands corps célestes sans matière noire exotique dont on ne sait quasiment rien en dépit de tous nos efforts. Personne ne sait comment justifier la variation de l'expansion cosmique sans une énergie noire sur laquelle on n'a franchement que de vagues idées. Avoir découvert tout ça est la preuve qu'on avance. Ce sont des indices, nous disant dans quelles directions chercher. Ceux qui trouveront les réponses sont sans doute encore des "gamins" d'ailleurs...
La physique se heurtera à un mur le jour où quoi qu'elle fasse elle ne verra plus aucune anomalie. A court terme (disons un siècle) je demeure farouchement optimiste, même si le LHC ne trouve "rien".

Répondre