Mise en service du LHC au CERN

UP.!

F. Englert & P. Higgs prix Nobel de physique.

UP.!

F. Englert & P. Higgs prix Nobel de physique.

Mais pourquoi donc !?!?...

Mais pourquoi donc !?!?...

Le boson dit de Higgs.

http://www.atlas.ch/

Ah! très bien!

Et R. Brout, G.Guralnik, C.R. Hagen et T.W.B. Kibble ?...

Bonjour,

Ah! très bien!

Et R. Brout, G.Guralnik, C.R. Hagen et T.W.B. Kibble ?...

Brout est mort en 2011. Pour Guralnik, Hagen et Kibble, la position officielle est que leur contribution est postérieure. Higgs aussi ceci dit, mais il est le premier à avoir compris qu'une nouvelle particule étai associée au mécanisme de Brout Englert et Higgs.

Dominique

Brout est décédé en 2011 mais Englert le mentionne systématiquement quand on lui parle du boson 'de Higgs'. http://www.lesoir.be/335080/article/actualite/sciences-et-sante/2013-10-08/francois-englert-nobel-physique-rend-hommage-robert-brout

La modestie d'Englert est au moins aussi légendaire que son Boson.

Brout est décédé en 2011 mais Englert le mentionne systématiquement quand on lui parle du boson 'de Higgs'. http://www.lesoir.be/335080/article/actualite/sciences-et-sante/2013-10-08/francois-englert-nobel-physique-rend-hommage-robert-brout

La modestie d'Englert est au moins aussi légendaire que son Boson.

En principe les prix Nobel ne sont discernés que du vivant d'une personne.

En principe les prix Nobel ne sont discernés que du vivant d'une personne.

Bonjour,

Je discerne une petite erreur dans le choix d'un terme.

D'après Wiki, effectivement, ce prix n'est décerné que du vivant du lauréat, mais ce serait une règle n'ayant pris effet que depuis 1974. Par ailleurs, si la mort intervient entre l'attribution et la remise du prix, la désignation de la personne reste valide. Autre point, un prix Nobel ne saurait être attribué à plus de trois personnes simultanément, sauf le cas particuliers où une institution en est honorée.

Bonsoir,

Laurent Sacco, contributeur régulier de Futura Science, est reconnu par beaucoup comme excellent vulgarisateur.

Souvent, je lui reconnais personnellement, la capacité de me faire comprendre, dans certains domaines, en particuliers celui de la physique, ce qui à priori dépasse assez largement mon niveau de connaissances en la matière.

Naturellement, ma compréhension de ses explications reste contrainte par mes propres limites, quand bien même je m' efforce de les repousser.

Pourtant, après plusieurs lectures de l'article qui suit, je dois reconnaître que je ne comprends toujours pas grand chose à ce qu'il nous expose là.

Peut-être un état de fatigue passagère ?

Je retenterai ma chance ultérieurement et, si l'article devait être commenté par certains d'entre vous, peut-être aurai-je la chance d'en tirer quelques bénéfices...

http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/theorie-electrofaible-lhc-nouvelle-fenetre-ouvre-physique-boson-higgs-54549/

Et bien je me lance : si j'ai bien compris, les réactions ayant prouvé l'existence d'un boson de Biggs ne suffisent pas à expliciter sa nature précise.

Pour ça il faut explorer ses modes de désintégration, notamment un nouveau relaté dans l'article que tu cites.

Une fois les caractéristiques du boson et de son champ explicités plus précisément on pourra sans doute caractériser un peu plus finement la physique qui affecte une masse aux particules via quelques constantes encore inconnues aujourd'hui.

Mais je crois que Dom notamment à sa petite idée sur la question et sera plus pédagogue

Bonjour,

Et bien je me lance : si j'ai bien compris, les réactions ayant prouvé l'existence d'un boson de Biggs ne suffisent pas à expliciter sa nature précise.

Pour ça il faut explorer ses modes de désintégration, notamment un nouveau relaté dans l'article que tu cites.

Une fois les caractéristiques du boson et de son champ explicités plus précisément on pourra sans doute caractériser un peu plus finement la physique qui affecte une masse aux particules via quelques constantes encore inconnues aujourd'hui.

 

Mais je crois que Dom notamment à sa petite idée sur la question et sera plus pédagogue

Aux énergies du LHC, des bosons W peuvent être émis par les quarks initiaux (ceux qui sont dans les protons des faisceaux) et éventuellement interagir entre eux. Cela revient à créer des "collisions" W-W qui permettent d'étudier ce type d'interaction. On a alors un état final avec deux W identifiés par des leptons (électrons ou muons) de grande énergie, accompagnés de deux jets de particules associés aux quarks qui ont émis les W.

Dans le cadre du modèle standard, la section efficace de diffusion W-W diverge pour des énergies de l'ordre du TeV, cela veut dire que la probabilité d'interaction devient plus grande que 1, ce qui n'a pas de sens. Il faut faire intervenir la possibilité d'échange d'un Higgs (boson BEH) afin de ramener cette probabilité à une valeur raisonnable, c'était d'ailleurs un argument très fort en faveur de l'existence du Higgs avant sa découverte expérimentale...

La mesure par la collaboration ATLAS et décrite dans l'article de Futura-Science a consisté à mettre en évidence avec un bon niveau de confiance ce type d'interaction W-W. Il reste maintenant à améliorer cette mesure en utilisant plus de statistique afin de vérifier si la probabilité d'interaction W-W (on appelle cela la section efficace) correspond bien à ce qui est prévu pour un boson de Higgs standard.

Ce type de mesures très fines sur des phénomènes rares est très important car il peut mettre en évidence des incohérence dans le modèle (par exemple si le Higgs n'est pas exactement ce qu'on attend) où indiquer des contributions venant de nouvelles particules.

Petite précision : on peut se demander comment le fait de rajouter un mécanisme d'interaction peut faire diminuer la probabilité globale d'interaction W-W. Pour comprendre, il faut se rappeler quelques notions de mécanique quantique : quand le même état final peut être atteint par plusieurs processus différents, il faut ajouter les amplitudes et non pas les probabilités, il y a alors interférence entre les processus et ces interférences peuvent être destructives. C'est ainsi qu'en ajoutant un processus d'échange de Higgs on créé une interférence destructive qui a pour effet de diminuer la probabilité globale du phénomène.

Dominique

Merci à vous deux pour les explications complémentaires.

Il me semble y voir un peu plus claire.

La revue Pour la Science vient de faire paraître un hors série concernant la Physique des particules et le CERN qui fête ses 60 ans:

Cent ans de particules...

Où va la physique.

On y trouve les nombreuses contributions de physiciens et spécialistes concernant:

le boson de Higgs, l'antimatière, etc.

Des articles sur la nouvelle physiques : supersymétrie, notion de champ, etc.

Un article sur l'avenir du LHC et les aspects sociétaux de la recherche fondamentale en physique des particules.

Un article original sur Comment transmettre la physique des particules.

Tout est intéressant et bien vulgarisé.

Référence : Dossier pour la Science, hors série, N°85, Oct-Déc 2014. 6,95€

Sommaire de ce Dossier

A noter également pour les parisiens ou ceux qui sont proches de Paris, une exposition au Palais de la Découverte sur Le grand collisionneur LHC, à l'occasion des 60 ans du Cern.

Palais de la Découverte

Bonjour,

Après deux ans d'arrêt pour maintenance et amélioration, le LHC va redémarrer la semaine prochaine pour atteindre progressivement vers la fin mai / début juin une énergie de collision de 13 TeV, soit presque le double de l'énergie du précédent "run" et un peu moins que l'énergie de design (14 TeV).

Il y a un bon article dans Le Monde qui fait le point sur le LHC et ses perspectives : http://abonnes.lemonde.fr/sciences/article/2015/03/16/au-cern-le-choc-des-protons-saison-2_4594550_1650684.html (c'est l'édition "abonnés" du Mode, j'espère que c'est visible par tout le monde).

À noter également, le communiqué de presse du CERN : http://press.web.cern.ch/fr/press-releases/2015/03/les-experiences-lhc-unissent-leurs-forces-pour-sonder-le-boson-de-higgs à propos des tout derniers résultats combinés des expériences ATLAS et CMS sur la mesure de la masse du boson de Higgs. Celle-ci est maintenant connue avec une précision relative de 0.2 % : M(H) = 125.09 ± 0.24 (0.21 stat. ± 0.11 syst.) GeV

Avec le redémarrage du LHC, on devrait bientôt savoir, si c'est la théorie Supersymétrique qui permet de compléter le modèle standard de la physique des particules ou si la nature nous réserve quelques surprises...

Ce n'est pas vraiment orienté grand-public, mais le lien suivant permet suivre en direct le fonctionnement du LHC : http://op-webtools.web.cern.ch/op-webtools/vistar/vistars.php?usr=LHC1

Dominique

Beaux articles , mais n’étant pas abonné je n'est pu voir qu'une partie de l'un d'eux

Merci Dom!

Est-ce qu'on peut enfin attendre une mesure de l'effet de la gravité sur l'antimatière?

http://home.web.cern.ch/about/updates/2013/01/aegis-completes-installation

Depuis le temps qu'on en parle, ce serait bien d'avoir une confirmation des modèles...

Merci Dom!

Est-ce qu'on peut enfin attendre une mesure de l'effet de la gravité sur l'antimatière?

http://home.web.cern.ch/about/updates/2013/01/aegis-completes-installation

Depuis le temps qu'on en parle, ce serait bien d'avoir une confirmation des modèles...

Je n'ai pas suivi récemment où ils en étaient et on a du mal à trouver des infos sur le web. Apparemment ils ont lancé un projet de "science participative" pour analyser leurs données : http://aegis.web.cern.ch/aegis/helpus.html

Dominique

Bon, ça reprendra au démarrage de l'accélérateur. Jusqu'à présent les mesures concernaient une sorte de 'calibration' destinée à caractériser la qualité des données de l'expérience quand celle-ci commencera.

Bref, ça prendra encore des années...

Bonjour Orion,

Bon, ça reprendra au démarrage de l'accélérateur. Jusqu'à présent les mesures concernaient une sorte de 'calibration' destinée à caractériser la qualité des données de l'expérience quand celle-ci commencera.

Bref, ça prendra encore des années...

Il y a une confusion ; l'expérience AEGIS à laquelle tu fais référence n'a rien à voir avec le LHC, c'est presque tout le contraire puisque AEGIS exploite un faisceau d'anti-proton de très basse énergie (c'est même un décélérateur d'antiproton), le but est de former des anti-atomes d'hydrogène et de mesurer leur comportement dans le champ gravitationnel terrestre. C'est une expérience très fine et très complexe à maîtriser.

Voir les explications (en anglais) sur : http://aegis.web.cern.ch/aegis/research.html

Dominique

Sujet très intéressant merci pour toutes ces infos et tous ces liens

Il y a une confusion ; l'expérience AEGIS à laquelle tu fais référence n'a rien à voir avec le LHC, c'est presque tout le contraire puisque AEGIS exploite un faisceau d'anti-proton de très basse énergie (c'est même un décélérateur d'antiproton), le but est de former des anti-atomes d'hydrogène et de mesurer leur comportement dans le champ gravitationnel terrestre. C'est une expérience très fine et très complexe à maîtriser.

 

Voir les explications (en anglais) sur : http://aegis.web.cern.ch/aegis/research.html

Merci Dominique. Effectivement j'ai amalgamé LHC et CERN...

Avec le redémarrage du LHC, on devrait bientôt savoir, si c'est la théorie Supersymétrique qui permet de compléter le modèle standard de la physique des particules ou si la nature nous réserve quelques surprises...

J'ai demandé à un physicien s'il pensait que les particules supersymétriques, au moins les plus légères, allaient apparaitre. Il est resté assez sceptique. Quel est ton avis la-dessus ?

Encore faut-il qu'elles existent !!

Bon , un peu de serieux ... je vois qu'ils ont légèrement du retard a ce que je vois ...

Bonjour Jean-Claude,

J'ai demandé à un physicien s'il pensait que les particules supersymétriques, au moins les plus légères, allaient apparaitre. Il est resté assez sceptique. Quel est ton avis la-dessus ?

Tout ce que l'on peut dire, c'est que la supersymétrie est une théorie élégante qui apporte des solutions à un certain nombre de problèmes du modèle standard de la physique des particules et permet notamment de stabiliser la masse du boson de Higgs à une valeur faible (les corrections quantiques associées aux particules supersymétriques compensant celles reliées aux particules "normales"). L'autre argument est que la particule supersymétrique la plus légère serait un bon candidat pour la matière noire.

Malheureusement pour l'instant le LHC n'a pas vu de signe de supersymétrie et la détection directe de matière noire n'a rien donné. Pour couronner le tout, la masse du Higgs est juste à la valeur qu'il faut pour que le monde soit stable sans supersymétrie mais au prix d'un ajustement fin des paramètres.

Bref le modèle supersymétrique minimal a du plomb dans l'aile, mais il y a de nombreuses variantes ou extensions possibles.

Le LHC dans sa version 13 TeV doit apporter un éclairage sur tout cela, il faudra être patient car les analyses sont délicates, mais d'ici 2-3 ans on devrait y voir plus clair. Et peut-être qu'entre temps, les recherches directes ou indirectes de matière noire auront fourni un candidat crédible.

Dominique

Bon , un peu de serieux ... je vois qu'ils ont légèrement du retard a ce que je vois ...

Effectivement, il y a semble t-il un court circuit sur un éléments de l'un des secteurs du LHC. Des investigations sont en cours pour comprendre exactement le problème; s'il faut réchauffer une partie de la machine cela se traduira par quelques semaines de délai avant la remise en marche de l'accélérateur.

Dominique

Salut Dom

Espérons donc que ce ne soit pas trop grave alors !

voici un article de Futura sur le sujet :

http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/cern-redemarage-lhc-retarde-suite-court-circuit-57624/

Wil

Salut Dom

 

Espérons donc que ce ne soit pas trop grave alors !

voici un article de Futura sur le sujet :

http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/cern-redemarage-lhc-retarde-suite-court-circuit-57624/

Wil

La vidéo sur Futura est superbe et illustre bien la complexité de cette machine.

Sinon, non, le problème détecté n'est probablement pas grave mais s'il faut réchauffer puis refroidir une partie de la machine, cela prendra forcément pas mal de temps (baisser la température de toute cette masse à 1.9 K prend beaucoup de temps).

Pour les passionnés anglophones, on peut suivre l'évolution des choses au jour le jour sur : http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning/news-2015/LHC-latest-news.html

Et encore plus détaillé, on peut voir les présentations qui sont faites chaque matin sur : https://indico.cern.ch/category/6386/ on y apprend par exemple que la zone où le court-circuit a été détecté va être radiographiée.

Enfin, l'onglet : "LHC Cryogenics" accessible depuis : http://op-webtools.web.cern.ch/op-webtools/vistar/vistars.php?usr=LHC1 donne le statut de la température des zones cryogénique de la machine, le LHC ne peut pas fonctionner tant que tous les éléments ne sont pas au vert.

Dominique

Bref le modèle supersymétrique minimal a du plomb dans l'aile, mais il y a de nombreuses variantes ou extensions possibles.

Dommages, c'est effectivement une théorie élégante et il y a beaucoup de documents concernant la supersymétrie sur le net. Attendons donc et merci pour ta réponse Dominique.

Et encore plus détaillé, on peut voir les présentations qui sont faites chaque matin sur : https://indico.cern.ch/category/6386/ on y apprend par exemple que la zone où le court-circuit a été détecté va être radiographiée.

Merci pour ce lien et ces nouvelles , excellent avec le café du matin

qui va bien:be: