F,P,D Univers.

Accélérateur de particules : pari réussi pour le LHC

Mots clés : LHC, collision, physique, Genève

Tristan Vey (lefigaro.fr)
30/03/2010 | Mise à jour : 14:28 Réactions (103)

A Genève, le personnel du Cern laisse éclater sa joie après la première collision de haute énergie réussie mardi après-midi.

A Genève, les chercheurs du Centre européen pour la recherche nucléaire ont observé mardi après-midi les premières collisions de particules de haute énergie. Un pas décisif vers la compréhension des lois fondamentales de l'Univers.

Explosion de joie au LHC (Large Hadron Collider) : collision réussie. L'objectif du jour est rempli. Après 20 ans de travail, les chercheurs sont enfin parvenus à faire se rencontrer deux faisceaux de particules de très haute énergie circulant en sens inverse et à toute vitesse dans le gigantesque anneau enfoui à 100 mètres sous terre près de Genève. Le défi expérimental était énorme. «Imaginez que vous lanciez deux aiguilles d'un bout à l'autre de l'Atlantique en espérant qu'elles se percutent au milieu de l'océan. Cela vous donne une petite idée de la précision qu'il faut atteindre», explique au Figaro.fr Laurette Ponce, ingénieur en charge au LHC. Une «conductrice de faisceaux», comme elle se définit.

Consciente de la difficulté, cette dernière affichait son optimisme lundi soir. «Nous avons eu pas mal de problèmes de mise en service [notamment un arrêt de 14 mois en septembre 2008 après une fuite d'hélium, ndlr], mais curieusement, c'est une machine qui, une fois lancée, est incroyablement stable.»

Après leur lancement, les particules circulent à une vitesse approximative de 11.000 tours par seconde (une vitesse proche de celle de la lumière). Dans un premier temps, les deux faisceaux sont séparés l'un de l'autre par une fine paroi. Après la suppression de cette dernière, il ne faut que quelques minutes pour observer, si tout se passe bien, les premières collisions. «Jamais un accélérateur n'a permis de travailler à de telles énergies, explique Aurélien Barrau, chercheur au laboratoire de physique subatomique et de cosmologie du CNRS. Les collisions se font à une énergie de 7 teraélectrovolts (TeV) : c'est 7 milliards de fois l'énergie contenue dans un grain de lumière !»

Se replacer dans les conditions du Big-Bang

En travaillant à de telles énergies, les physiciens s'aventurent en territoire inconnu et s'approchent de très près des conditions au moment du Big-Bang. Ils espèrent de cette manière pouvoir confirmer ou infirmer les modèles existants de physique théorique. «Les modèles actuels souffrent de nombreuses défaillances conceptuelles. La confirmation expérimentale de l'existence du boson de Higgs ou des particules antisymétriques permettraient de pallier, au moins en partie, ces lacunes, poursuit Aurélien Barrau. Mais ce qui est tout aussi excitant, c'est la perspective de découvertes totalement inattendues. A chaque fois que l'homme s'est aventuré aux frontières de son savoir, il a toujours été surpris.»

Mardi midi, la partie n'était pourtant pas gagnée. Les chercheurs étaient encore en train de régler les faisceaux après les avoir perdus vers 9 heures. «Nous avons un peu de retard mais cela fait 20 ans que nous travaillons, nous ne sommes plus à quelques heures près», relativisait Philippe Bloch, directeur du département de physique du LHC. Mike Lamont, coordinateur de l'appareil, prévoyait alors les premières collisions pour 13h30*. Elles auront finalement lieu avec 20 minutes d'avance. Une fois n'est pas coutume.

C'est maintenant parti pour un marathon expérimental pouvant durer entre 18 et 24 mois (avec des collisions prévues toutes les 12 heures et quelques jours d'arrêt par mois seulement). L'accélérateur sera alors arrêté une nouvelle fois avant d'être remis en service, un an plus tard. Le challenge sera alors de provoquer des collisions deux fois plus énergétiques encore : on atteindra ainsi la puissance nominale de fonctionnement de l'appareil, évaluée à 14 TeV. L'aventure continue.

*Pour en savoir plus, il est possible de suivre le direct du Cern.

"Ideas del hombre y más .......".