Le Plus Puissant Smasher D'Atomes Au Monde Redémarre Avec Un Big Bang

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Après plus de deux ans de travaux de maintenance et de mise à niveau, le large hadron collider est revenu à la vie et fonctionnera à des énergies plus élevées que jamais. Le collisionneur en anneau produit des conditions à peine quelques millisecondes après le big bang.

Le plus puissant briseur d'atomes au monde, le Grand collisionneur de hadrons, qui ouvre une fenêtre sur l'univers quelques millisecondes seulement après le Big Bang, est revenu à la vie ce matin, après plus de deux ans de travaux de maintenance et de mise à niveau, et il est plus puissant que jamais.

À 10 h 41, heure locale, près de Genève, en Suisse (16 h 41 HE), un faisceau de protons a zippé autour de la structure annulaire longue de 27 km. Puis à 12h27 Heure de Genève, un autre faisceau de protons parcourait le ring dans la direction opposée, ont rapporté aujourd'hui des responsables de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) (CERN).

Lors du premier redémarrage, le LHC a atteint une énergie de 450 GeV, où un GeV équivaut à la masse d'un proton. Dans les prochains jours, les opérateurs du LHC prévoient d'intensifier au maximum l'énergie des faisceaux de protons. [Photos: Le plus grand smasher d'atomes au monde (LHC)]

"Après deux ans d'efforts, le LHC se porte bien", a déclaré Frédérick Bordry, directeur des accélérateurs et de la technologie au CERN, dans un communiqué. "Mais l'étape la plus importante reste à venir lorsque nous augmenterons l'énergie des faisceaux à de nouveaux records."

Le LHC est peut-être mieux connu pour sa détection en 2012 de la particule de boson de Higgs longtemps recherchée, censée expliquer comment les autres particules obtiennent leur masse. À l'intérieur du gigantesque collisionneur, deux faisceaux de protons se glissent à une vitesse proche de la lumière dans des directions opposées. Lorsque les deux faisceaux entrent en collision, diverses particules subatomiques, dont certaines sont inconnues de la science, sont produites. Le collisionneur s'appuie sur des champs magnétiques puissants (créés par des électroaimants supraconducteurs) pour guider les faisceaux de protons; les électro-aimants doivent être refroidis à moins 456,3 degrés Fahrenheit (moins 271,3 degrés Celsius), plus froids que l'espace, afin de pouvoir conduire l'électricité sans résistance ni perte d'énergie, selon le CERN. L'hélium liquide aide à garder le système aussi froid.

La mise à niveau était une "tâche herculéenne", selon la déclaration du CERN. Des équipes de scientifiques ont consolidé 10 000 interconnexions électriques entre les aimants, ajouté des systèmes de protection des aimants et amélioré divers autres aspects du collisionneur géant. Les protons seront regroupés plus étroitement dans les faisceaux à l'intérieur du LHC mis à niveau, ce qui signifie davantage de collisions.

Le LHC, nouveau et amélioré, sera plus puissant que jamais, fracassant des protons à des énergies atteignant 13 000 milliards d’électron volts (TeV); à titre de comparaison, le smasher d'atome fonctionnait à 8 TeV lorsqu'il a détecté le boson de Higgs.

Des énergies plus élevées signifient plus de chances de découvrir les particules exotiques pour lesquelles le LHC a été créé.

"La découverte de Higgs est l'une des réalisations scientifiques les plus importantes de notre époque", a déclaré James Siegrist, directeur adjoint des sciences pour la physique des hautes énergies du département de l'Énergie des États-Unis. "Avec le LHC opérationnel à nouveau, à des énergies encore plus élevées, les possibilités de nouvelles découvertes sont infinies et les États-Unis seront à l'avant-garde de ces découvertes."

Au-delà de la découverte du boson de Higgs, le LHC pourrait produire des particules prédites par une théorie appelée supersymétrie selon laquelle chaque particule a un partenaire. Ces particules supersymétriques, ou sparticules, pourraient à leur tour résoudre le mystère de la matière noire, la substance invisible de l'univers qui ne se révèle que par son biais sur la matière normale.

Avec des faisceaux de protons plus lourds, le LHC peut recréer des conditions qui n'existaient que quelques milliardièmes de milliardième de milliardième de seconde après la création de l'univers. En étudiant ces conditions, les physiciens espèrent comprendre pourquoi l’univers est constitué principalement de matière et non d’antimatière.

Environ 10 000 personnes de 113 pays différents, dont sept laboratoires nationaux du DOE américain et 90 universités américaines, ont contribué à la conception, à la construction et à la mise à niveau du LHC.

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Supplément Vidéo: Le Big Bang recrée sous la frontière franco-suisse.




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