Grâce à Christophe Ochando, les élèves et étudiants réunis en salle Isnard ont pu s'initier à la physique des particules, à la recherche scientifique, à quelques pages d'histoire récente de la physique.
Petite présentation des découvreurs, en fait ils sont trois: deux belges et un écossais.
A présent, on va sans doute hésiter à évoquer le Boson du seul Peter Higgs, puisqu'en fait il s'agit du Boson de trois savants: Brout, Englert et Higgs, qui à quelques semaines d'intervalle ont formulé la même hypothèse. Il parait même que dans le microcosme des physiciens, il y en a qui sont vraiment vexés de n'entendre parler que du "Higgs"!
Suit une plongée de l'infiniment grand à l'infiniment petit, histoire de s'habituer à de nouvelles unités de mesure.
Analyser les débris résultant de centaines de collisions de Proton...tri des débris et tentatives de reconstitution.
Cette particule dont l'existence à été prouvée au niveau théorique n'a pas encore été trouvée par les équipes de recherche du CERN qui utilisent pourtant de puissants détecteurs. La presse de juillet 2012 titrait peut-être imprudemment sur la découverte du siècle, mais enfin on n'est pas loin, il faudra encore beaucoup de collisions de protons pour confirmer ce qui vient d'être découvert, à savoir la preuve indirecte de l'existence du Boson de Higgs par les résultats concordants de centaines de collisions. Et dans l'attente, pas moyen de savoir si le Boson en question est bien une particule "élémentaire", pas divisible elle-même en éléments plus petits. C'est une réelle avancée, la découverte d'une nouvelle particule, mais on n'en sait pas beaucoup sur elle, et dans un avenir proche il y aura sûrement d'autres bonnes nouvelles à publier.
Le zoo des particules
Le zoo des particules
Tout ceci a été l'occasion pour notre conférencier, le chercheur Christophe Ochando, d'expliquer à une assemblée attentive et intéressée les dernières découvertes en matière d'infiniment petit. On ne sait pas si les trois familles de particules exposées là, bien rangées dans leur tableau avec leur masse et autres propriétés, sont vraiment au complet, toujours est-il qu'elles se sont singulièrement étoffées au cours des vingt dernières années. Et puis c'est toujours intéressant de savoir que l'antimatière n'est pas une idée issue de l'imagination des auteurs de science fiction, mais bien une réalité tangible.
(voir tableau dans le diaporama téléchargeable sur Dropbox, lien ci-dessous)
Sous terre, à l'abri du rayonnement cosmique, une machine de 12500 tonnes!Les détecteurs ont particulièrement attiré l'attention les futurs ingénieurs de l'assemblée. Ces machines sont les plus grandes jamais fabriquées par l'homme, et elles sont au service de la recherche fondamentale. Et encore les découvertes exposées ce jour ont été faites avec des détecteurs qui n'étaient pas en pleine puissance. Il est prévu d'augmenter l'intensité du champ dans un avenir proche.
Je cite notre intervenant, car là, je n'ai pas compris dans le détail ne connaissant pas trop les instruments en question: : "Ce qui sera porté de 4 à 6.5 ou 7 TeV, c'est l'énergie des faisceaux de protons du LHC. Le LHC (l'accélérateur/collisionneur) utilise des aimants générant des forts champs électromagnétiques (le champ magnétique généré est par exemple de 8 Teslas...) pour accélérer et courber les protons.
L'instrument CMS (détecteur) utilise lui aussi un champ magnétique pour courber les particules issues des collisions. Mais son intensité ne sera pas augmentée dans les années à venir."
A quoi sert la recherche fondamentale?
En plus de l'intérêt scientifique sur la connaissance de l'univers, pourquoi nous existons ( un être humain est aussi composé d'atomes qui se divisent en particules...donc le boson de Higgs concerne nos existences), de fonder la "nouvelle physique", de trouver des réponses à pas mal de mystères, les arguments économiques ne manquent pas.
Le LHC qui court sur 27 km en souterrain (une centaine de mètres de profondeur) entre la France et la Suisse, fait gagner de l'argent à la France en raison du nombre de personnes qui y travaillent et consomment dans son environnement. Cela rapporte bien plus que ne coûte la contribution de la France pour le faire fonctionner. On peut aussi évoquer toutes les applications de cette recherche, notamment pour la santé: la technologie des détecteurs est utilisée dans des traitements de haute précision pour soigner des cancers par exemple. On doit au CERN en grande partie, l'invention d'internet, du moins le langage html: Les physiciens avaient besoin d'échanger en visioconférence, de se communiquer des documents, des images assez rapidement. Ils ont mis au point le moyen de le faire, qui est devenu notre internet de tous les jours.
Les applications de la recherche fondamentale ont souvent modifié notre vie quotidienne, par contre on ne peut jamais prévoir comment. Il est donc impossible de répondre à la question de savoir si on trouvera au LHC des énergies pour le futur.
Il sera sans doute difficile d'attribuer les prochains prix Nobel de physique, dans ce domaine des particules, les modalités d'organisation de la recherche sont complètement renouvelées. Impossible de faire comme Edison en son temps dans son atelier, le travail d'équipe à grande échelle avec des outils impressionnants est une obligation. En effet ce sont près de 50 pays qui collaborent sur les projets ATLAS et du CMS environ 5000 physiciens, et encore plus de techniciens et ingénieurs dans tous les domaines de l'informatique, de l'électronique de la mécanique et bien d'autres domaines.
Une invitation aux études scientifiques, une leçon de démarche scientifique, nous remercions sincèrement notre invité d'avoir rendu simples et passionnantes des choses compliquées et pour beaucoup complètement nouvelles.
- Pour aller plus loin: les conseils de lecture de Christophe Boeckel, pour les week-ends pluvieux, soirées d'hiver et les prochaines vacances:
* Une sacré particule (Odile Jacobs) de Léon Lederman (ancien directeur du Fermilab, prix Nobel de physique): un sacré bonhomme !
* La réalité cachée (Robert Laffont) de Brian Greene (Prix Nobel de physique). Pour ceux qui s'intéressent aux univers parallèles ou multivers ... passionnant !
* La Matière Espace-Temps (Fayard) de Gilles Cohen-Tannoudji (chercheur à l'ENS Paris, Prix Nobel de physique). Excellent !
- La présentation de Christophe Ochando est téléchargeable sur Dropbox au lien suivant:
- Je rajouterai un article sur l'excentrique Nikola Tesla paru récemment:
Nikola Tesla, l'alpha et l'omega d'une légende, Courrier International, N° 1151, page 60, 22 novembre 2012.
(à emprunter au CDI ou à lire directement sur Europresse dans e-sidoc)
- Pour suivre les découvertes du CERN:....(en anglais)
- Le site du laboratoire de Christophe Ochando: Laboratoire Leprince Ringuet
- les conférences NePal (noyaux et particules au lycée)
Michèle Dégardin
