Ce dossier nous est proposé par Bongo1981, que vous pouvez retrouver sur le forum Techno-Science.net. Il présente les caractéristiques du plus grand accélérateur de particules du monde : le LHC, ainsi que les aspects scientifiques des recherches qui y seront menées.
Introduction
L'année 2008 a vu la mise en opération du plus grand accélérateur de particules du monde. Projet pharaonique regroupant un véritable consortium d'états (plus de 20 états, répartis sur les 5 continents), des milliers de techniciens, ingénieurs et physiciens se répartissent en nombreuses équipes internationales.
Le LHC ne peut être qualifié que par des superlatifs, c'est la machine la plus grande du monde (avec son anneau de 27 km de long), c'est en certains points l'endroit le plus froid de la planète (les électro-aimants sont refroidis à -271°C), c'est l'endroit le plus vide du système solaire (10 000 milliardième de la pression atmosphérique), dans les zones de collisions ce sera l'endroit le plus chaud du système solaire (100 000 fois la température régnant au coeur du soleil).
Mais au fait ? qu'est-ce qu'un accélérateur de particules ? Pourquoi cette taille ? Est-ce que ce que l'on raconte sur les trous noirs, et les strangelets ont un fondement ? Nous allons tenter de répondre à ces questions dans ce dossier.
Le Grand Collisionneur de Hadrons et les Accélérateurs de Particules
Généralités
Qu'est le LHC ?
Le LHC (Large Hadron Collider) ou grand collisionneur de hadrons, est un accélérateur de particules, actuellement en fonctionnement à Genève. Construit dans les anciens tunnels du LEP (Large Electron Positron collider), anneau de 27 km de circonférence, cet accélérateur a été conçu pour atteindre des énergies de 14 TeV (Tera électron-volt 1 TeV = 1 000 milliards d'eV), soit donc des énergies bien supérieures au Fermilab (le Tevatron : seulement 1 TeV).
1 eV est l'énergie acquise par un électron, accéléré sous une différence de potentiel de 1 volt.
Qu'est-ce qu'un accélérateur de particules ?
Un accélérateur de particules, comme son nom l'indique a pour fonction d'accélérer les composants les plus élémentaires de la matière. Tout corps est fait de molécules (qui ont une taille de quelques nanomètres : un milliardième du mètre). Les molécules sont faites d'atomes (dix fois plus petits). Leur agencement dans une combinaison infinie donne la variété des corps que l'on peut trouver sur terre.
Les atomes, qui sont décomposables en entités plus petites : électrons et noyaux (qui sont décomposables en protons et neutrons et eux-mêmes en quarks), sont chargés électriquement. Dans les accélérateurs de particules, nous exploitons cette propriété, ce qui permet d'accélérer des particules chargées à des vitesses très proches de celle de la lumière. Plus une particule a une vitesse élevée, plus cette particule pourra générer des particules lourdes et éphémères. C'est ce qui est recherché dans les accélérateurs.
Les différents types d'accélérateurs
Il existe plusieurs types d'accélérateurs de particules (dont le plus trivial est un accélérateur linéaire dont on ne parlera pas ici).
Le cyclotron est l'accélérateur le plus simple, composé de deux électro-aimants en forme de D, ceux-ci génèrent un champ magnétique permettant de dévier les particules électriques.
Schéma d'un cyclotron
Entre les deux D, il y a un petit espace, soumis à une forte différence de potentiel électrique. Les particules acquièrent de la vitesse dans cette portion. Puisqu'il faut le même temps pour parcourir le cercle, il suffit d'une tension sinusoïdale, à la bonne fréquence pour accélérer les particules (fréquence dépendant de la masse de la particule et bien sûr de l'intensité du champ magnétique).
Le synchro cyclotron
Cependant, à de très grandes vitesses (2% de la vitesse de la lumière à peine), la masse subit une augmentation relativiste, c'est pourquoi la technologie du cyclotron doit être adaptée. Il faut compenser le changement de masse en changeant la fréquence de la tension, c'est le synchro cyclotron.
Le synchrotron du LHC : un cas à part
Le LHC exploite une technologie toute différente. En effet, les particules parcourent la même trajectoire (ceci est fait en adaptant en permanence le champ magnétique déflecteur), par ailleurs, le LHC comporte des aimants dipôlaires, quadripôlaires, octopolaires, permettant de refocaliser le faisceau afin de maintenir une certaine luminosité (puisque les évènements recherchés sont extrêmement rares, il faut multiplier les chances de collision).
C'est pourquoi les accélérateurs tels que le LHC sont en forme d'anneaux, avec des portions droites, permettant d'accélérer ces particules, et des portions courbes, où des électro-aimants supraconducteurs permettent de générer des champs magnétiques assez intenses pour dévier les faisceaux de particules.
Le LHC est en fait composé de 2 synchrotrons, faisant circuler des protons dans des anneaux en sens inverse. Ces anneaux se croisent en 8 points différents, sièges des expériences ATLAS, CMS, LHCb, ALICE, LHCf et TOTEM. De ce fait, le LHC est un collisionneur de particules.
Pourquoi cette taille ?
L'on se rend compte alors, que plus l'accélérateur est grand, moins il faudra de force pour dévier les particules (c'est un compromis entre l'intensité du champ magnétique que l'on sait faire aujourd'hui, et la taille du tunnel).
Par ailleurs, plus une particule est légère, plus elle perd d'énergie par rayonnement cyclotron (lorsqu'une particule électrique est déviée, celle-ci émet de la lumière et perd donc de l'énergie). C'est pourquoi le LHC a été conçu pour accélérer des protons.
Les Expériences se déroulant au LHC
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 est un détecteur polyvalent, destiné à l'exploration d'un large éventail de phénomènes physiques, que ce soit la chasse du boson de Higgs, la détection des dimensions 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)
CMS est le binôme d'ATLAS, détecteur également générique, mais de conception différente. Le détecteur est basé sur un énorme aimant solénoïde (de forme cylindrique). CMS et ATLAS permettront de consolider leurs observations.
Le LHCb est destiné à l'étude de l'asymétriematière-antimatière. En effet, l'univers aujourd'hui est constitué principalement de matière. Or dans les laboratoires, chaque fois que l'on crée de la matière, une quantité strictement égale d'antimatière 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 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.
ALICE met en oeuvre des noyaux de Plomb très lourds (210 fois la masse d'un proton) pour explorer un nouvel état de la matière : le plasma de quark, l'énergie des faisceaux devrait atteindre une température 100 000 fois la température au coeur du soleil.
LHCf : Large Hadron Collider forward et TOTEM : TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement
Ces expériences permettent de sonder la taille du proton en analysant des particules peu déviées dans le faisceau primaire.
Le Boson de Higgs
Le but principal du LHC est de débusquer le boson de Higgs, mais en fait qu'est-ce que c'est ?
Les interactions fondamentales et la théorie quantique
Il existe 4 interactions fondamentales dans l'univers :
la force de gravitation, familière à tous, elle régit la valse des planètes autour du soleil, maintient les hommes sur terre, etc... c'est pourtant la force la plus faible
la force électromagnétique, responsable de la cohésion des atomes et de la matière dans son ensemble, de l'existence de la lumière et des ondes électromagnétiques (onde radio, micro onde, rayons X, UV etc...), et du champ magnétique terrestre par exemple
l'interaction forte, qui est responsable de la cohésion du noyau atomique (constitué de protons chargés positivement, et de neutrons), qui se manifeste tous les jours dans les centrales nucléaires ou dans le soleil
l'interaction faible, qui est responsable d'un certain type de désintégration radioactive
La théorie quantique des champs est un formalisme décrivant les différentes interactions fondamentales (sauf la gravitation), prenant en compte les lois de l'infiniment petit, celles de la mécanique quantique, et les lois de la relativité, celui des corps voyageant à des vitesses proches de celle de la lumière. Ces théories, basées sur des groupes de symérie, ou groupe de Lie, donnent des résultats infinis, mais grâce à des méthodes mathématiques rigoureuses, appelées renormalisation, ces théories peuvent donner des résultats finis, ce genre de champ sont appelés théorie de Yang-Mills.
Mécanisme de Higgs
Pour décrire ces interactions, nous avons besoin de particules vecteurs de l'interaction, ayant une masse nulle (ce qui est vrai pour le photon pour l'électromagnétisme, et les gluons pour l'interaction forte). Seule l'interaction faible n'entre pas dans ce formalisme. L'on appelle ce formalisme : invariance de jauge locale. Ces invariances sont basées sur des groupes de transformations, que l'on appelle Groupe de Lie.
Or Glashow en 1961 a réussi à décrire les interactions faibles et électromagnétiques sous le même formalisme (basé sur l'introduction de 4 champs, se mélangeant pour donner le photon, les bosons W+ et W-, et une nouvelle particule le Z0, prédisant de ce fait les courants neutres qui seront observés en 1973 au CERN).
Les 3 physiciens Robert Brout, François Englert et Peter Higgs introduisirent un champ permettant de conférer une masse à des particules ayant à l'origine une masse nulle. En effet, l'introduction d'un nouveau champ scalaire peut suffir (porté par le boson éponyme). Lorsque ce champ acquiert une valeur moyenne non nulle à basse énergie dans le vide, celui-ci confère une masse non nulle aux particules sensibles à ce champ. Ce procédé fut appliqué par Salam et Weinberg en 1967.
Profil énergétique d'un champ scalaire à haute énergie, la symétrie de rotation est conservée (bille centrée en haut) à basse énergie, la symétrie est brisée (la bille doit choisir une position en bas Illustration : Imperial College of London
Diagramme de Feynman montrant plusieurs évènements caractéristiques possibles lors de la production du boson de Higgs Illustration : Imperial College of London
Les prédictions de la théorie Electrofaible (GSW Glashow Salam Weinberg)
Au final, nous avons une théorie décrivant très bien la force électromagnétique et les interactions faibles, assortis de plusieurs prédictions :
l'existence de courants neutres (découverte au CERN en 1973)
l'existence d'un 4ème quark le charm (découvert en 1974 par deux équipes américaines)
l'existence des particules W+ W- et Z0 (découvertes en 1983 et 1984 par le CERN)
Tout cela n'est possible que si le mécanisme de Higgs sur lequel repose toute la construction du modèle standard est avéré. Pour cela il y a une dernière prédiction : le boson de Higgs
Âprement recherché, ce boson permettrait de confirmer l'existence d'un champ donnant la masse à toutes les particules connues. Par ailleurs, celui-ci permettrait de confirmer nos schémas théoriques basés sur les invariances de jauge locale.
Au delà du Modèle Standard
Dimensions supplémentaires
Nous vivons aujourd'hui dans un monde tridimensionnel, pour situer un point dans l'espace, il nous faut 3 nombres : son abscisse (à combien de mètres se trouve ce point sur le plan horizontal), son ordonnée (à combien de mètre à l'avant ou à l'arrière), et sa hauteur. Au LHC il est également possible d'explorer des distances plus petites, et des expériences seront tentées pour analyser la variation de l'intensité de la gravitation à petite échelle, traduisant l'existence de dimensions supplémentaires de tailles macroscopiques (quelques microns pourraient rendre les théories de grande unification expérimentalement réfutables).
Espace où à chaque point l'on rajoute 6 dimensions compactifiées (espace de Calabi-Yau)
En effet, si l'intensité de la force de gravitation augmente plus vite, lorsque l'on explore des échelles plus petites, cela veut dire qu'il faut moins d'énergie pour créer des trous noirs microscopiques. Il devient alors possible de créer des trous noirs dans le LHC. Si c'était le cas, nos appareils auraient du mal à les détecter, leur durée de vie étant si faible, qu'ils n'ont pas le temps de parcourir une distance comme le rayon du proton avant de se désintégrer.
En conséquence, par des considérations théoriques de thermodynamique, de mécanique quantique, et de calculs mi-quantiques, mi-relativistes, Stephen Hawking est arrivé à la conclusion paradoxale qu'un trou noir a non seulement une température, liée à sa masse, mais un trou noir doit aussi rayonner. Plus un trou noir est petit, et plus il est chaud, et donc plus il doit rayonner d'énergie et donc plus il va s'évaporer vite. C'est la loi de Beckenstein-Hawking. C'est pourquoi dans la possibilité improbable que le LHC ait assez d'énergie pour créer un trou noir microscopique, et bien celui-ci s'évaporerait beaucoup plus vite que la plus instable des particules connues (qui je le rappelle sont indétectables), et aurait nullement le temps d'interagir avec la matière.
Particules supersymétriques
A chaque fois que l'on a eu des nouveaux outils pour explorer des domaines d'énergie plus élevée, nous avons pu découvrir de nouvelles entités (par exemple l'astronomie en rayon X nous a permis de découvrir les phénomènes les plus violents de l'espace).
Pour expliquer certaines données cosmologiques, les physiciens des particules pourraient venir en aide aux astrophysiciens et cosmologistes de l'infiniment grand, notamment sur l'explication de la matière noire. En effet, les observations ne corroborent pas du tout les théories unanimement acceptées par la communauté, (la relativité générale). Pour que les lois collent avec les observations, il faut introduire de la matière noire. Elle serait environ 5 fois plus abondante que la matière ordinaire, et pourrait expliquer la courbe de rotation des galaxies, ou la vitesse des galaxies dans les amas de galaxies. Cette matière ne doit pas intéragir avec la matière ordinaire, mais seulement très faiblement.
Théoriquement, de nouvelles particules pourraient entrer dans la composition de la matière noire : les particules supersymétriques. La supersymétrie, est une nouvelle symétrie de la nature, postulée par des théories pour le moment très spéculatives. En effet, dans le zoo des particules, nous distinguons deux grandes familles : les fermions (particules composants la matière : électrons, quarks etc...), et les bosons (particules médiatrices des forces : photon pour la force électromagnétique etc...). La supersymétrie est une nouvelle symétrie de la nature, postulée par les physiciens. Il se pourrait qu'à chaque particule connue (un boson) corresponde un partenaire supersymétrique (un fermion et vice-versa) non encore observé. La particule supersymétrique la plus légère composerait la matière noire, et si le LHC pouvait permettre leur découverte, cela pourrait expliquer l'infiniment grand et relancer la recherche dans l'infiniment petit.
Conclusion
La découverte du boson de Higgs est très attendue, ceci permettrait de confirmer des théories bien établies depuis 50 ans. Par ailleurs des lots de surprises sont également souhaités afin de pouvoir donner des indications aux théoriciens sur la bonne marche à suivre, et peut-être expliquer certains mystères de l'infiniment grand (en astrophysique, ou même en cosmologie).
Petite remarque : La violation de CP, c'est dans les années 50, 54 pour être plus précis. L'explication théorique est venue plus tard. C'est devenu un condition nécessaire à l'existence de l'Univers en 64 avec Sakharov. En 1972, Kobayashi et Maskawa introduisent le phénomène dans le MS, et ont obtenu le prix Nobel cette année (2008). Elle a été observée dans l'interaction faible fin 70 (avec les désintégrations des kaon neutres), et dans les mésons B neutres en 2000 (exp BaBar et Belle). Dans les années 30, on avait pas vraiment idée ce ce genre de chose, vu que les anti particules arrivent dans le paysage de la physique en 1934...
Sinon, très bon dossier. Felicitation.
PA
passant
Merci Bongo pour cette excellente présentation au public dont je fais partie. Comprenant mieux par ta présentation la déclinaison que contient tout corps je me pose cette question.
A partir du couple électrons-noyaux que tu présentes, les électrons sont-ils décomposables en protons. Les noyaux en neutrons, mais les électrons et les noyaux en quarks ?
Il ressort de la déclinaison de la molécule que le LHC intervient que sur le proton. Pourquoi la recherche avec le proton ?
bongo1981
Merci tout le monde pour vos commentaires encourageants.
passant A partir du couple électrons-noyaux que tu présentes, les électrons sont-ils décomposables en protons.
Non, les électrons, aujourd'hui sont considérés comme des particules élémentaires.
passant Les noyaux en neutrons, mais les électrons et les noyaux en quarks ?
Les noyaux sont faits de baryons : le proton et le neutron (qui font partie de la famille des nucléons). Un baryon est une particule composite (fait de 3 quarks).
Les quarks sont cosidérés comme élémentaires aujourd'hui, comme l'électron.
passant Il ressort de la déclinaison de la molécule que le LHC intervient que sur le proton. Pourquoi la recherche avec le proton ?
Parce qu'avec des électrons, le rayonnement synchroton est trop important. Il faut des particules plus lourdes. D'où le proton.
PA
passant
Merci Bongo pour ta réponse laquelle me permet de réajuster l'information concernant l'atome. Si je comprends bien les baryons sont le proton et le neutron. Proton et neutron composition du noyau.
Si le LHC réalise sa recherche avec le proton c'est que probablement le neutron deuxième élément du noyau, est plus léger que le proton ?
bongo1981
passant Merci Bongo pour ta réponse laquelle me permet de réajuster l'information concernant l'atome. Si je comprends bien les baryons sont le potron et le neutron. Potron et neutron composition du noyau.
Je refais un petit topo sur les particules, j'ai été un peu vite.
Les particules composées de quarks font partie de la famille des hadrons, qui se déclinent en deux familles :
mésons (composés d'un quark et d'un anti quark
baryons (composés de 3 quarks)
Dans les baryons, il y a plusieurs familles, dont les nucléons (qui ont deux représentants le neutron et le proton).
passant Si le LHC réalise sa recherche avec le potron c'est que probablement le neutron deuxième élément du noyau, est plus léger que le potron ?
Le neutron est à moins d'un pourcent près de même masse que le proton. Le LHC accélère les protons, parce que le proton est chargé positivement, alors que le neutron n'a pas de charge électrique.
PA
passant
passant Merci Bongo pour ta réponse laquelle me permet de réajuster l'information concernant l'atome. Si je comprends bien les baryons sont le proton et le neutron. Proton et neutron composition du noyau.
Si le LHC réalise sa recherche avec le proton c'est que probablement le neutron deuxième élément du noyau, est plus léger que le proton ?
J'ai corrigé des fautes de frappe concernant le proton. Ainsi dans les citations le proton est écrit potron. Excuses.
PA
passant
En tous les cas impressionnant car gérer une température de 100 000 fois la température au coeur du soleil : bravo.
PA
passant
En fait l'atome serait une mosaïque de particules qu'il faut apprendre à lire.
PA
passant
bongo1981
passant Merci Bongo pour ta réponse laquelle me permet de réajuster l'information concernant l'atome. Si je comprends bien les baryons sont le proton et le neutron. Proton et neutron composition du noyau.
Je refais un petit topo sur les particules, j'ai été un peu vite.
Les particules composées de quarks font partie de la famille des hadrons, qui se déclinent en deux familles :
mésons (composés d'un quark et d'un anti quark
baryons (composés de 3 quarks)
Dans les baryons, il y a plusieurs familles, dont les nucléons (qui ont deux représentants le neutron et le proton).
passant Si le LHC réalise sa recherche avec le proton c'est que probablement le neutron deuxième élément du noyau, est plus léger que le proton ?
Le neutron est à moins d'un pourcent près de même masse que le proton. Le LHC accélère les protons, parce que le proton est chargé positivement, alors que le neutron n'a pas de charge électrique.
nepher
Quelqu'un pourrait m'éclairer sur ses questions qui seront à prouver avec le LHC mais bon j'aimerai en comprendre leur problématique à chacune merci
pourquoi y a-t-il 3 types de quarks et de leptons pour chaque charge ? Pourquoi leurs masses sont-elles si différentes ? D'autres types de forces et de particules seront-ils découverts avec les accélérateurs de demain, qui fourniront des énergies phénoménales aux particules ? Les quarks et les leptons sont-ils réellement les constituants élémentaires, ou bien ont-ils eux aussi des sous-structures ? Comment peut-on inclure l'interaction gravitationnelle dans le modèle ? Quelles particules forment la matière noire de l'univers ?
nepher
Ah oui je sais se que c'est une particule élémentaire, c'est qu'on ne peut la mesuré, on ne peut que faire des rapprochements, comme se que l'ont fais avec les particules du modèles standard qui sont dites élémentaires car toutes comparé à l'électron dans leur charge ou leur masse
Oui chui baleze !! mdr
et donc sa voudrait dire que quarks et les leptons auraient encore des sous unités de particules peut être à découvrir dans la susy
Et Higgs et Susy sont compatible ? oula j'ai la flemme de reprendre mon livre chui gamer over ...
nepher
Qu'y a t'il après le LHC ? quels sont les projets avenir dans le domaine de la subatomique ?
bongo1981
nepher Quelqu'un pourrait m'éclairer sur ses questions qui seront à prouver avec le LHC mais bon j'aimerai en comprendre leur problématique à chacune merci
pourquoi y a-t-il 3 types de quarks et de leptons pour chaque charge ?
Tu veux dire pourquoi il y a 3 familles de leptons et quarks ? (up, down, électron et neutrino), (charm, strange, muon et neutrino) et (top, bottom, tau et neutrino) ? joker... je pense que ça doit être lié à la masse du Z0, (ça doit être explicable avec l'angle de Weinberg dans la brisure de symétrie SU(2)xU(1)).
nepher Pourquoi leurs masses sont-elles si différentes ?
joker ma précédente réponse englobe cette question également.
nepher D'autres types de forces et de particules seront-ils découverts avec les accélérateurs de demain, qui fourniront des énergies phénoménales aux particules ?
D'autres particules ? j'espère bien. Le Higgs est sur la liste, et les théoriciens ont inventé pleins d'autres champs scalaires. Et puis beaucoup ont envie de découvrir des excitations de Kaluza-Klein, et d'autres particules sont prévues pour unifier les champs. Par ailleurs, beaucoup de théoriciens pensent que la nature est supersymétrique, donc il reste également à découvrir toutes les particules supersymétriques. (donc les particules connues ne représenteraient que la moitié des particules existantes)
nepher Les quarks et les leptons sont-ils réellement les constituants élémentaires, ou bien ont-ils eux aussi des sous-structures ?
Pour l'heure, pas de sous-structure connue aux échelles d'énergie accessible.
nepher Comment peut-on inclure l'interaction gravitationnelle dans le modèle ?
En quantifiant les équations de la relativité générale, mais pour cela, il faut refonder notre façon de penser l'espace et le temps. C'est plus ou moins ce qui est fait dans la recherche de la gravitation quantique à boucle (quantification canonique de la relativité générale, avec les nouvelles variables de connexion d'Ashtekhar).
nepher Quelles particules forment la matière noire de l'univers ?
Peut-être des particules supersymétriques ? (le neutralino par exemple ? superpartenaire du photon). Par contre, rien ne dit que ça existe vraiment. Aujourd'hui nous avons accumulé des preuves indirectes de la présence de matière noire, si ça se trouve, on se plante complétement.
Par contre faudra peut-être reprendre tes définitions de particules élémentaires. Attention à ne pas confondre SUSY et sous-structure des particules élémentaires.
Le prochain projet d'accélérateur est l'ILC (Internation Linear Collider).
nepher
Oui je confond, une particule "élémentaire" pour moi c'est une particule qui ne peut pas avoir de sous structure d'unité ... mais je crois que c'est pas sa xD
En tous cas merci bongo pour tes super réponses =)
EDIT: si quelqu'un à un site ou autres sur le ILC (International Linear Collider) mais en Français sa serait cool ^^ merci
PA
passant
[quote="nepher"]
Tu as raison de faire un appel mais trouver quelqu' un de plus disponible que Bongo ... Difficile.
Maulus
passant En tous les cas impressionnant car gérer une température de 100 000 fois la température au coeur du soleil : bravo.
Le LHC rassemble à lui seul l'endroit le plus chaud et le plus froid de l'univers connu L'helium super fluide qui refroidit les aimant supra conducteur est le plus froid de l'univers. La collision des protons produit des températures dignes du bigbang Seul les rayonnements cosmiques percutant des objets sont capable de reproduire ça. Vu que les LHC fait un peut prés pareil.
Pour le choix du proton, en fait on prend des atomes d'hydrogènes aux quels on enlève l'électron ! Et on prend des protons parce que avec leur charge positive ils sont sensible aux champs magnétiques donc on peut les guider facilement dans un tuyau.
Ah oui j'oubliais, le LHC possède un autre record, celui du vide le plus pure de l'univers
OS
Oswald_le_fort
Non, Maulus, le vide les plus pur du système Solaire. Le vide inter galactique est plus grand encore.
nepher
Quelqu'un à une banque de donnée sur tous ce qui touche la physiques des particules où il y a de belles images ... genre comme dans les revues, science&vie etc... merci
Hum ... je trouve pas de "belle" illustration genre de "l'éther" ... xD oUai j'ai mis une illustration de la matière noire pour faire la similitude
DE
DenisB
Salut!
A propos du LHC , je trouve cela assez dangereux de rechercher le boson de hig ; malgrer les précautions de sécurites .
imaginer le LHC n`etait meme pas a sa pleine capacité fonctionnel et deja quelques bugs .
D'un coté je suis pour la découverte et de l'autre coter je me dit que c`est risquer de découvrir cette derniere particule car personne ne peux prévoir ce qui vas arrivé exactement pendant la découverte .
trou noir possible ou création de la matiere? ou tous symplement une autre particule inconnue?
Cest sure que cest tres tentent de le découvrire mais a quel prix?
OS
Oswald_le_fort
Encore un qui a lu quelques trucs alarmistes, et qui tire les mêmes conclusion sans savoir de qui il parle !
DE
DenisB
salut!
je ne suis pas alarmiste mais je me pause quand meme quelques questionnement sur cette recherche.
et je me dit cest quoi la limite quont peux franchir pour les recherche.
parfois vos mieux ce contenter dune théorie que dexpérimenté des choses inconnue a lhomme qui pourrais détruire son environnement pour satisfaire sa soif de découvrir linconnue.
bongo1981
DenisB Salut!
Bonjour
DenisB A propos du LHC , je trouve cela assez dangereux de rechercher le boson de hig ; malgrer les précautions de sécurites . imaginer le LHC n`etait meme pas a sa pleine capacité fonctionnel et deja quelques bugs .
Tout à fait !! C'est comme internet... y a tout le temps de pannes réseaux, et en plus c'est à peine fonctionnel depuis une vingtaine d'années ! Que dire des voitures ou des avions ? Même quand on les croit fonctionnel, il y a des bugs (régulateur de vitesse, crash d'avion).
Non mais franchement, ça prouve que tu ne t'es pas beaucoup renseigné sur le sujet (ce n'est pas un bug système, mais un problème de fuite de liquide de refroidissement, comme des fuites que tu peux avoir dans ta plomberie, ou dans tes durites, et sous prétexte que tu as des fuites, la voiture, ou les canalisations seraient dangeureuses ? l'argument ne vaut rien du tout).
DenisB D'un coté je suis pour la découverte et de l'autre coter je me dit que c`est risquer de découvrir cette derniere particule car personne ne peux prévoir ce qui vas arrivé exactement pendant la découverte .
Que connais-tu de la physique des hautes énergies ? S'il faut se poser ce genre des questions à chaque fois que l'on barbotte dans l'eau, (et que l'on fait deci delà des splashs un peu plus important que d'habitude, alors que la nature déclenche des tsunamis).
DenisB trou noir possible ou création de la matiere? ou tous symplement une autre particule inconnue? Cest sure que cest tres tentent de le découvrire mais a quel prix?
Ces énergies sont très largement dépassées dans les rayons cosmiques. Le prix ? bah quelques dizaines de milliards d'euros sur 10 ans (c'est pas grand chose par rapport au plan de relance par exemple qui est de 800 milliards de dollars rien que pour cette année).
DenisB salut!
je ne suis pas alarmiste mais je me pause quand meme quelques questionnement sur cette recherche.
C'est très bien de se poser des questions, mais as-tu cherché à bien te documenter ?
DenisB et je me dit cest quoi la limite quont peux franchir pour les recherche.
Comme je le disais, nous ne savons pas reproduire l'énergie faramineuse des rayons cosmiques qui arrivent tous les jours.
DenisB parfois vos mieux ce contenter dune théorie que dexpérimenté des choses inconnue a lhomme qui pourrais détruire son environnement pour satisfaire sa soif de découvrir linconnue.
Avec ce genre de raisonnement la terre est toujours plate, et il faut faire des offrandes divines pendant les éclipses solaires.
Maulus
L'inconnu fait peur, cependant, c'est aller vers l'inconnu qui nous fait avancer.. malgré cela, il est important de garder la tête froide et de ne pas prendre de risque inutile. Et sur ce point, les risques sont bien mesurés avec ce que fera le LHC.
DE
DenisB
Salut!
Sa me fait rire quand tu parle d`un bug de voiture .
c`est de tres loin une petite voiture qui a quelques bugs.
Ont parle ici d`energie extreme et qui pourrais avoir des conséquance désatreuse .moi je compare cette expérience a la découverte de la bombe atomic et meme pire.
vous jouer avec des élément de base de la matiere et dénergie extreme ; cest comme jouer avec des allumetes ; sa peux vous sauter dans face .sa sera pas comic du tous si la moitier de la planete explose a cause dun petit oublie ou dune fuite.
Messemble que c`est un peux normal que le monde ce pause des questions sur cette recherche.
IS
Isabelle
Beaucoup de choses fausses et alarmistes circulent sur le web Il convient de lire des sources sérieuses
Maulus Et sur ce point, les risques sont bien mesurés avec ce que fera le LHC.
DeniB est vigilant en posant la question de sécurité à la conscience de chacun. Il y a 40 ans l'industrie automobile ventait les qualités du fréon comme élément indispensable pour la climatisation dans les voitures. Les ingénieurs de l'époque affirmaient à la question de la nocivité du fréon que le fréon n'était pas nocif. Des années de production automobiles passèrent puis on se mis à parler du trou dans l'ozone. Le fréon était un des éléments mis en cause du trou dans l'ozone. Il fût abandonné.
Une expérience d'un demi-siècle. Rendez-vous en 2059 pour bilan de la discussion. Progrès ou pas progrès ?
bongo1981
DenisB Salut! Sa me fait rire quand tu parle d`un bug de voiture .
Ah bah désolé un bug dans un régulateur de vitesse a déjà tué. (on parle bien de vie humaine non ?)
DenisB c`est de tres loin une petite voiture qui a quelques bugs.
Ont parle ici d`energie extreme
Oui extrême, tu pourrais nous donner des chiffres ou un ordre de grandeur de chiffre s'il te plaît ?
DenisB et qui pourrais avoir des conséquance désatreuse .moi je compare cette expérience a la découverte de la bombe atomic et meme pire.
Quand tu auras donné le chiffre que je te demande au dessus on pourra comparer à la bombe atomique. Après je te ferai un calcul par rapport à l'énergie que développe mon biceps.
DenisB vous jouer avec des élément de base de la matiere et dénergie extreme ; cest comme jouer avec des allumetes ; sa peux vous sauter dans face .sa sera pas comic du tous si la moitier de la planete explose a cause dun petit oublie ou dune fuite.
C'est comme comparer deux choses qui n'ont pas grand chose à voir en fait...
DenisB Messemble que c`est un peux normal que le monde ce pause des questions sur cette recherche.
oui normal que les gens s'y intéressent un minimum, plutôt que de prêcher n'importe quoi.
bongo1981
passant DeniB est vigilant en posant la question de sécurité à la conscience de chacun. Il y a 40 ans l'industrie automobile ventait les qualités du fréon comme élément indispensable pour la climatisation dans les voitures. Les ingénieurs de l'époque affirmaient à la question de la nocivité du fréon que le fréon n'était pas nocif. Des années de production automobiles passèrent puis on se mis à parler du trou dans l'ozone. Le fréon était un des éléments mis en cause du trou dans l'ozone. Il fût abandonné.
Une expérience d'un demi-siècle. Rendez-vous en 2059 pour bilan de la discussion. Progrès ou pas progrès ?
Il me semblait que c'était des frigos, parce que la clim dans les voitures n'est pas apparues il y a plus de 20 ans... et l'on savait déjà les méfaits du fréon.
Disons que c'était un mauvais exemple.
Est-ce que l'invention du frigidaire, et son industrialisation est une mauvaise chose ? progrès ou pas ? je dirai que c'est mitigé.
DE
DenisB
salut!
Quand je parle d`énergie extreme ; je me prétent pas un expert bug mais je constate ce que je lie tous comme toi.
Oui extrême, tu pourrais nous donner des chiffres ou un ordre de grandeur de chiffre s'il te plaît ?
cet accélérateur a été conçu pour atteindre des énergies de 14 TeV (Tera électron-volt 1 TeV = 1 000 milliards d'eV), soit donc des énergies bien supérieures au Fermilab (le Tevatron: seulement 1 TeV).
dans les zones de collisions ce sera l'endroit le plus chaud du système solaire (100 000 fois la température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) régnant au coeur du soleil).
Alors si par hasard ya un petit oublie ou une fuite a sa pleine puissance imaginer ce qui pourrais arriver.
kum
Je suis pas sure maisje crois qu'il y aurait un arret du système non? ... Je crois qu'ils ont des protocoles de sécurités ...
IS
Isabelle
A propos de la sécurité il existe déja un sujet "Et bien non, le LHC n’engloutira pas l’Univers dans un trou noir…" Merci de vous reporter à ce fil l'actuel dossier porte "sur les enjeux du LHC " Et bien non, le LHC n’engloutira pas l’Univers dans un trou noir…
bongo1981
DenisB salut! Quand je parle d`énergie extreme ; je me prétent pas un expert bug mais je constate ce que je lie tous comme toi.
Ce n'est pas une question de bug, mais de phénomène physique. Et j'ai quand même des notions sur le sujet.
DenisB Oui extrême, tu pourrais nous donner des chiffres ou un ordre de grandeur de chiffre s'il te plaît ?
cet accélérateur a été conçu pour atteindre des énergies de 14 TeV (Tera électron-volt 1 TeV = 1 000 milliards d'eV), soit donc des énergies bien supérieures au Fermilab (le Tevatron: seulement 1 TeV).
Bah là tu répètes bêtement ce que tu as lu, mais est-ce que tu as compris ? J'ai lu un article qui disait qu'il y a un calamar avec une puissance extrême et hyper colossale, il est plus puissant tous les autres calamars jamais référencés, il va mettre la planète en péril... ouh la la la ça me fait trop peur.
1 TeV ça correspond à l'énergie d'un moustique en vol. Je pense qu'il y a plusieurs milliards de milliards de moustiques sur terre, et ils n'ont jamais mis en péril la planète entière.
DenisB dans les zones de collisions ce sera l'endroit le plus chaud du système solaire (100 000 fois la température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) régnant au coeur du soleil).
Alors si par hasard ya un petit oublie ou une fuite a sa pleine puissance imaginer ce qui pourrais arriver.
Bah l'oublie est de réfléchir... ch'uis désolé d'être très cassant, mais ça ne veut rien dire ! Tu peux avoir un incendie (tu atteins 3000 °C ? dans une combustion), c'est 3000 °C dans un volume conséquent, un immeuble, une forêt par endroit...
Certes dans les zones de collision il fera plus chaud que dans tout le système solaire, mais sur quel volume ? Juste une goutte d'eau suffit à ramener la température à la température ambiante... Et de toute façon ces particules seraient refroidies par les parois de l'accélérateur.
Il faut peut-être arrêter de se focaliser sur les chiffres médiatiques et approfondir un peu la lecture des dossiers.
PA
passant
bongo1981 Il me semblait que c'était des frigos, parce que la clim dans les voitures n'est pas apparues il y a plus de 20 ans... et l'on savait déjà les méfaits du fréon.
Sans polémique disons qu'il y a la recherche puis, l'industrialisation. J'étais dans la recherche automobile. L'époque dont je parle ne connaissait pas les méfaits du fréon. Si cela avait été connu le fréon n'aurait pas été utilisé. Industrie mais sécurité également. Cependant on ne connait pas tout dans l'instant où les choses sont étudiées. Le temps fait l'expérience.
bongo1981
passant Sans polémique disons qu'il y a la recherche puis, l'industrialisation. J'étais dans la recherche automobile. L'époque dont je parle ne connaissait pas les méfaits du fréon. Si cela avait été connu le fréon n'aurait pas été utilisé. Industrie mais sécurité également. Cependant on ne connait pas tout dans l'instant où les choses sont étudiées. Le temps fait l'expérience.
Dans cet article, il a d'abord été pensé sécurité en priorité :
Contrairement à certains gaz frigorigènes utilisés avant 1929 les fréons sont ininflammables, non corrosifs et non toxiques en cas de fuite mineures.
YA
yaggro
bonjours, juste une petite question au passage. Qu est il envisagé de faire de ce bel appareil si il ne decouvre pas le bozon de higg aux energies maximum que peut fournir le lhc? Cette particule restera inaccessibble a l homme ou un autre colisionneur sera envisagé ? Peut etre relancer le projet "SSC"
bongo1981
Le LHC a plusieurs buts principaux :
Etudier la physique bien établie :
étudier l'assymétrie matière-antimatière via les quarks b (ça c'est quelque chose de sûr, nous pourrons atteindre des énergies suffisantes pour en produire comme l'usine)
produire plus de quarks top (et étudier plus précisément leur propriété, cela aura d'autres retombées pour améliorer par exemple les paramètres libres du modèle standard)
étudier le plasma de quarks et gluons (pour vérifer tout plein de modèles)
Etudier les domaines d'énergie où l'on pense qu'il peut se produire de nouveaux phénomènes au delà du modèle standard
découvrir le boson de Higgs (ça a été très médiatisé, et je n'insiste pas dessus)
produire des particules super symétriques (qui pourraient être un composant de la matière noire)
mettre en évidence des dimensions supplémentaires (et ainsi étudier l'intensité de la gravitation et pourquoi pas produire des micro trous noirs)
Si l'on ne découvre pas le Higgs dans ces niveaux d'énergie, il est prévu un nouvel accélérateur de toute façon (l'ILC : International Linear Collider), mais ce n'est pas pour 2025 (sûrement un peu plus tard...) http://www.larecherche.fr/content/reche ... e?id=24122
NE
nekonoir
Je te trouve un peu dur avec Denis par rapport à ces préoccupations Bongo!
Je suis excité à l'idée des retombées scientifiques que va pouvoir engendrer le LHC, mais il faut également des gens plus tempéré pour refroidir les extrémistes (de tout bord...).
Et quand tu dis que cette énergie est stockée dans un tout petit volume, ne l'était t'elle pas également à l'origine de l'univers? Donc affirmer que ce n'est pas dangeureux pke c'est dans un tout petit volume me semble aussi peu crédible que les peurs de Denis (même si elles sont compréhensibles..).
Maulus
La densité d'énergie est la même, mais la quantité en est très loin...
NE
nekonoir
Bien plus dense c'est sûr!!! et même l'énergie dégagée est bien plus faible qu'à l'ère de Planck!!!
Mais je contestais juste l'exemple du petit volume...
buck
sauf que le big bang meme si il est une singularite ne signifie pas qu'il ait demarre dans un petit volume
NE
nekonoir
C'est vrai que çà n'a pas été démontré mais c'est quand même la théorie la plus avancée en ce moment.
bongo1981
nekonoir Je te trouve un peu dur avec Denis par rapport à ces préoccupations Bongo!
C'était un dialogue de sourd... si dialogue il y avait. Denis n'a fait que des copier coller de mon article en guise d'argumentation. (ça revient à répéter bêtement ce que l'on entend sans réfléchir).
nekonoir Et quand tu dis que cette énergie est stockée dans un tout petit volume, ne l'était t'elle pas également à l'origine de l'univers?
Oui c'est bien ça, c'est l'énergie, équivalente à l'énergie cinétique d'un moustique en vol qui est concentrée dans une particule. A l'origine de l'univers, l'énergie de tout ce que tu vois autour de toi, et de ce que tu ne vois pas était non seulement concentré dans un volume mais celui-ci est encore plus petit que ce que tu peux atteindre dans le LHC.
Je reprends ma métaphore, l'homme s'inquiète parce qu'il barbotte dans l'eau, alors que la nature provoque des tsunamis.
nekonoir Donc affirmer que ce n'est pas dangeureux pke c'est dans un tout petit volume me semble aussi peu crédible que les peurs de Denis (même si elles sont compréhensibles..).
Je répondais à l'argumentation : si y a un bug, comme il fait plus chaud que dans le soleil, ça va faire exploser la terre, pire qu'une bombe atomique.
Et non... la quantité d'énergie est si faible, que c'est comme si tu avais peur que des étincelles jaillissant d'une soudure fasse s'évaporer toute l'eau des océans (qui fait 15° de moyenne ? alors qu'au coeur de l'étincelle il fait 3000° ?)
Maulus
Je pense que le débat est clos pour les gens qui s'inquiètent ! De plus j'ajouterais qu'il y a plus de 10000 personnes qui travail sur ce projet dans 60 pays différents sans compter les politiques.
Sa fait une belle brochette de gens très intélligents, je pense qu'on peut en toute honnêteté être assez confiant
Cette machine est une révolution sur des tonnes de domaines, aussi bien humains que physiques.
NE
nekonoir
Sur que pour une brochette c'est une belle brochette!
Il reste à espérer que les prochains essais se dérouleront sans qu'une panne n'intervienne encore une fois!
Sinon vu l'engin y'en a encore pour 6 mois!
Enfin bon, c'est le plaisir de la recherche ;-p
bongo1981
le LEP, le tevatron, etc... ont connu pas mal de pannes avant de commencer à produire des faisceaux (facilement une année ou 2 ?)
NE
nekonoir
Bon bah alors on sait à quoi s'attendre!!!
Il reste juste à prendre notre mal en patience avant de voir des résultats...
Il manquerait juste qu'il ne trouve pas le boson de Higgs et c'est tout un pan de la physique des particules à refaire..
