Le CERN a pour principale mission la recherche fondamentale, il étudie les composants de la matière grâce au plus puissant accélérateur de particules au monde. Au même titre que lors de la création de l'univers, les particules créées sont instables. Ce sont celles-ci qui intéressent les physiciens. Pour les étudier, il faut les créer et les regarder se désintégrer. En 1958, le CERN crée le LEP dans le but de relever l'Europe après la seconde guerre mondiale et concurrencer scientifiquement la Russie et les Etats-Unis.
Repousser les frontières de la technologie et rassembler 10 000 scientifiques de 100 nationalités différentes pour comprendre les mystères de l'univers, telle est la mission principale de ce laboratoire.
Le LEP permettait de réaliser des études sur le résultat de collisions d'électrons - positons.
Dans les années 80, le LHC viendra remplacer le LEP avec 27km de circonférence. Une découverte d'une nouvelle particule en découlera en 2012, le Boson de Higgs. Cette fois-ci, les analyses se déroulent sur les collisions de protons et ions lourds.
Mais concrètement, comment fonctionne cet accélérateur de particules ?
Il faut faire le vide, y ajouter des protons chargés positivement à deux entrées opposées pour les accélérer, grâce à un champs électrique, à très haute vitesse, proche de celle de la vitesse de la lumière.
Les protons suivent un mouvement circulaire grâce à un champs magnétique créé par 5 000 aimants dits, dipôles, dispatchés le long de l'anneau. Cela assure le parcours des 27km et l'énergie suffisante pour créer les collisions et les transformer en matière.
Le LHC est un créateur de particules au sein duquel sont placés des détecteurs de particules :
- le LHCB est focalisé sur le Quartz Bottom, il pourrait expliquer pourquoi nous vivons dans un univers de matière et pas d'antimatière
- Atlas et CMS traitent d'un plus large panel de particules
- Alice est focalisé sur l'état de la matière à l'origine (BIG BANG)
Ils enregistrent les données sur ce qu'il se produit lors d'une collision et celles-ci sont triées, stockées et analysées à travers le monde.
Après une pause de plus de deux ans, le LHC sera remis en activité en 2021 avant de laisser place à un nouvel accélérateur de particules plus puissant encore. Le FCC de 100km de circonférence viendra prendre le relais du LHC en 2038 et examinera les collisions des protons - électrons tout en continuant les travaux du LEP et LHC. Il atteindra des niveaux de collision de plus de 100 TeV versus 14 TeV actuellement, soit une avancée exponentielle pour la recherche.
Glorieux de ses diverses découvertes et projets comme :
- le World Wide Web, initialement conçu pour faciliter les échanges de données scientifiques à travers le monde
- les écrans tactiles, utilisés en 1977 dans la salle de contrôle du LEP
Le CERN n'est pas au bout de ses surprises et continue d'oeuvrer pour faire évoluer les connaissances humaines.
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