mai 29, 2024

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Le CERN débute l'expérience la plus dangereuse de son histoire le jour d'une éclipse totale de Soleil, le 8 avril


L'accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant au monde entamera une expérience qui n'a jamais été réalisée avec une telle intensité : le 8 avril, il écrasera des protons les uns contre les autres à la recherche des particules invisibles qui composent la matière noire, qui constitue théoriquement 26 à 28% de « tout » (plus précisément, l'observable) de l'Univers, mais cela n'a jamais été découvert.

Et ce n'est pas tout: L'expérience, pour des raisons inconnues, doit avoir lieu le jour même où une éclipse solaire majeure sera observée dans l'hémisphère nord. Le spectacle sera visible par environ 32 millions de personnes le long d’une ligne étroite en Amérique du Nord et en Amérique centrale et constituera la première éclipse solaire totale aux États-Unis depuis août 2017.

Les modèles théoriques suggèrent l'existence de 17 groupes différents de particules de matière noire, et l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, mieux connue sous le nom de CERN, a confirmé leur existence à l'aide du Grand collisionneur de hadrons (LHC) en 2012. Aujourd'hui, une équipe de spécialistes a redémarré le LHC après une hibernation de deux ans dans l'espoir de découvrir les mystérieuses particules qui composent la matière noire.

Les scientifiques ont commencé des tests préliminaires en envoyant des milliards de protons autour de l'anneau d'aimants supraconducteurs du LHC pour augmenter leur énergie et garantir le fonctionnement de l'installation de 4 milliards de dollars.

Le mois prochain, le CERN accélérera des protons dans un tunnel de 27 kilomètres à une vitesse proche de celle de la lumière pour recréer les conditions qui existaient une seconde après le Big Bang théorique. À pleine puissance, des milliards de protons traverseront l’accélérateur du LHC 11 245 fois par seconde, parcourant seulement 11,26 kilomètres par heure de moins que la vitesse de la lumière !

Qu’est-ce qui pourrait mal se passer après tout ? Le LHC reprendra l'expérience plus tard cette année, puis entrera en hibernation prolongée pour transformer le CERN en sa prochaine version, le LHC à haute luminosité (HL-LHC). Le collisionneur est situé à une profondeur de 396 mètres à la frontière entre la France et la Suisse et a été mis en service pour la première fois le 10 septembre 2008.

Le LHC fonctionne en brisant les protons pour les séparer et détecter les particules subatomiques qu’ils contiennent ainsi que leurs interactions. Les chercheurs du CERN utilisent des protons car ce sont des particules plus lourdes. Leur poids leur permet de perdre beaucoup moins d’énergie par tour d’accélérateur, contrairement à d’autres particules comme le photon. La première tentative de redémarrage du CERN a eu lieu le 8 mars, mais elle n'a pas eu lieu en raison de problèmes mécaniques.

L’objectif du LHC est de permettre aux scientifiques de tester les prédictions de la physique des particules, notamment en mesurant les propriétés du boson de Higgs, ou particule divine, qui constitue la pièce manquante du puzzle pour les physiciens qui tentent de comprendre le fonctionnement de l’univers. Les scientifiques pensent qu’une fraction de seconde après le Big Bang qui a donné naissance à l’Univers, un champ d’énergie invisible appelé champ de Higgs s’est formé.

Au fur et à mesure que les particules traversaient ce champ, elles gagnaient en masse, se donnant taille et forme, ce qui leur permettait de former les atomes qui composent tout ce qui se trouve autour et dans l’Univers. Cette théorie a été proposée en 1964 par le professeur Higgs, ancien écolier, et a maintenant été confirmée. Et bien que les particules se soient désintégrées presque immédiatement au cours de l’expérience au LHC, les scientifiques ont découvert qu’elles laissaient derrière elles une trace indiquant leur existence.

Le LHC n’est généralement utilisé qu’un mois par an, mais a récemment été arrêté pendant de longues périodes pour des mises à niveau – sa dernière fermeture remonte à 2022 en raison de la crise énergétique en Europe.





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