[News] Les expériences du LHC ouvrent de nouveaux horizons sur l’Univers primordial

[Michel]

Après moins de trois semaines d’exploitation avec ions lourds, les trois expériences travaillant sur les collisions d’ions plomb au LHC ont déjà jeté une lumière nouvelle sur la matière telle qu’elle existait probablement aux tout premiers instants de l’Univers. L’expérience ALICE, qui est optimisée pour l’étude des ions lourds, a publié deux articles quelques jours à peine après le démarrage de l'exploitation avec ions lourds. À présent, la première observation dire...

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[Victor]

Il y avait un truc que j'avais appris par diverses lectures de gens très intelligents sur ce site c'était l'effet de la rupture GZK sur les faisceaux de particules à très hautes énergies, un phénomène de l'ordre de 10^19ev... Mais là on n'est qu'à 10^14 ev et l'on parle de faisceaux étranglés, il y a un rapport entre les deux phénomènes ?

[adagio]

il y a un rapport entre les deux phénomènes ?

Oui et non, le rapport c'est qu'il y a interractions, l'étouffement des jets n'est pas directement lié à la limite GZK.
En gros l'étouffement des jet et la limite GZK sont du au même phenomene : celui des interactions entre particules.

[bongo1981]

Il y avait un truc que j'avais appris par diverses lectures de gens très intelligents sur ce site c'était l'effet de la rupture GZK sur les faisceaux de particules à très hautes énergies, un phénomène de l'ordre de 10^19ev... Mais là on n'est qu'à 10^14 ev et l'on parle de faisceaux étranglés, il y a un rapport entre les deux phénomènes ?

Non là on est à 1e12 eV maxi 1e13 eV.
La coupure GZK n'est visible que sur de très garndes distances parcourues.
C'est comme si tu disais que la piscine est remplie d'eau, et que les objets sont freinés par l'eau. Ce freinage n'est palpable que lorsque la particule parcourt une distance assez importante, la longueur de la piscine. Là tu essaies de regarder l'effet du freinage sur 1 mm, donc... tu ne le verras pas.

[papillon]

Bonjour,
Qu’est-ce que c’est ce phénomène «étouffement des jets» ?
Cela ne sert à rien de simplement lui donner un nom. Pourrions-nous avoir quelques informations supplémentaires ?

Comment sait-on qu’on a trouvé une matière semblable à celle qui aurait existé il y a 13 ou 14 milliards d’années ?

[bongo1981]

Les expériences ATLAS et CMS tirent au maximum parti des points forts de leurs détecteurs : une configuration hermétique, et une très grande puissance de mesure de l’énergie, ce qui leur permet de mesurer les jets de particules émergeant des collisions. Les jets se forment lorsque les constituants de base de la matière nucléaire, les quarks et les gluons, jaillissent du point de collision. Dans les collisions de protons, les jets apparaissent habituellement par paires, en quelque sorte « dos à dos ». Dans les collisions d'ions lourds, au contraire, les jets interagissent dans les conditions tumultueuses du milieu, qui est dense et chaud. Cette situation produit un signal très caractéristique, appelé étouffement des jets, dans laquelle l'énergie des jets peut se dégrader très fortement, révélant ainsi des interactions avec le milieu plus intenses que tout ce qui a pu être observé précédemment. L’étouffement des jets est un outil puissant pour l’étude approfondie du comportement du plasma.

Ch'est pas comment être plus explicite.

Par le calcul, l'on reproduit les mêmes conditions qu'il y a 13 ou 14 milliards d'années, donc le même état à ce moment là.

[Zoharion]

La question posée n'est pas de décoder la phrase mais d'expliciter le phénomène qui est décrit dans l'article.

En fait, au moment de la collision entre les deux ions lourds, le choc résultant va produire 2 principaux jets de matière (pour faire simple, on va dire de particules) qui ont normalement des directions opposées. On peut imager cela : prenons 2 billes de billards qui filent l'une vers l'autre, lorsqu'elles se rencontre elles vont normalement repartir chacune dans un sens opposé à l'autre.
Dans l'article présenté, l'énergie/matière contenue par les jets se retrouve absorbée par le milieu ambiant, il y a étouffement/tarissement de cette énergie. Ceci est due à la densité de ce milieu (riche en particules) qui fait barrage à la propagation simple de ces jets. C'est alors que se produit ce que l'on a coutume d'appeler l'interaction !

En effet, l'absorption définitive de toute cette énergie est évidemment impossible par le milieu ambiant (ou alors il lui faudrait une densité bien plus élevé, et encore...), de ce fait une nouvelle génération de particules résultante est produite par les particules initiales du milieu qui reviennent ainsi à leur état d'équilibre. C'est cette production de nouvelle particules à partir du choc qui est captée par les détecteurs qu'utilisent les chercheurs pour confirmer leurs hypothèses toutes théoriques. Si le résultat (nombre de particules, direction, état, type) correspond alors une avancée de nos connaissances est établie.


J'espère avoir été suffisamment clair sur l'aspect théorique et sur l'intérêt de tels tests physiques.

[papillon]

Bonjour,
Merci à BongoI981 et Zoharion d’avoir essayé de m’expliquer… Probablement suis-je trop hérétique pour comprendre ces expériences justifiées par un mélange de physiques plus la mécanique quantique et des révélations de Gamow pour les premiers instants du big bang.
J’essaye de comprendre ce que je crois savoir, d’après les écrits des scientifiques…

L’écrasement des jets… c’est ce que j’obtiens dans mon jardin avec deux tuyaux d’eau… N’est-ce pas ?

Les ions dits lourds sont formés de davantage de particules élémentaires que des ions moyens et ne changent rien dans l’expérience :
Dans tous les accélérateurs circulaires, les éléments envoyés au départ ne savent pas tourner et sont remplacés tout le long du circuit, même de 23 kilomètres, par les éléments rencontrés qui sont aussi remplacés, etc. (Ce qui explique la température à éliminer tout le long des circuits. Voir Maxwell et le « rayonnement électromagnétique ».) On ne sait pas ce qui arrive au bout. Ce n’est pas grave.

La chaleur est une sensation qui n’existe que pour les êtres vivants sur notre Terre (Poincarré). La température mesure l’agitation thermique qui ne peut augmenter de plusieurs milliards de fois.

Au début, «on» disait qu’on cherchait le boson de Higgs. Maintenant c’est le plasma quarks-gluons, qui aurait existé pendant quelques fractions de seconde (?) au début du big bang. Il aurait déjà été créé, dans un autre accélérateur de particules pendant 1O-2O seconde. Fera-t-on mieux ?

Voilà quelques-unes de mes questions. Mais, je l’ai déjà dit, je ne suis pas scientifique, et la mise au point de mon « Univers de Vibrations » est bien difficile ! Cela m’oblige à lire énormément… C’est intéressant !

Bonne journée !

[papillon]

Bonjour !

Nous lisons dans l’article de Michel du 30/11, ci-dessus :
Un article de CMS suivra prochainement, et les résultats de toutes les expériences seront présentés lors d’un séminaire le jeudi 2 décembre au CERN. L’acquisition des données pour les ions se poursuivra jusqu’au 6 décembre.

De NewScientist :
Higgs hunt may delay LHC's planned shutdown
23:40 13 December 2010 by David Shiga
For similar stories, visit the The Large Hadron Collider Topic Guide
Physicists are considering delaying a planned shutdown of the Large Hadron Collider by a year to keep hot on the trail of the elusive Higgs particle.

Alors, quelles nouvelles, Dr Ostwald et les autres qui savent… ?

Merci d’avance, Bonne journée