HIGGS BOSON DE

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Le L.H.C. et ses détecteurs

Le L.H.C. (Large Hadron Collider, grand collisionneur hadronique) est un collisionneur de protons qui utilise la chaîne de pré-accélération de faisceaux et le tunnel du précédent collisionneur (L.E.P.) du Cern. L'énergie maximale prévue est de 7 téra-électronvolts (1012 eV) par faisceau avec une luminosité de dix à cent fois supérieure à celle du Tevatron, le collisionneur américain en opération de 1983 à 2011 à Batavia, dans l'Illinois. Situé dans un tunnel de 27 kilomètres de circonférence enterré entre 50 et 175 mètres de profondeur, le L.H.C. comporte un millier de dipôles supraconducteurs, refroidis à 1,9 K avec de l'hélium superfluide et traversés par un courant de plus de 10 kiloampères pour produire un intense champ magnétique. Les faisceaux sont constitués de quelques milliers de paquets contenant chacun environ 100 milliards de protons, chaque paquet mesurant quelques centimètres de longueur et une quinzaine de micromètres de diamètre aux points de croisement au centre des détecteurs. L'énergie totale de chaque faisceau de protons est de quelques centaines de mégajoules et la puissance électrique consommée est de l'ordre de 100 mégawatts. La nouveauté technique, et l'un des principaux défis technologiques du L.H.C., est l'utilisation de dipôles magnétiques supraconducteurs à double bobine opérant à 8,3 teslas.

Même si le L.H.C. n'a pas encore atteint les performances espérées, il surpasse néanmoins déjà largement son concurrent américain. Parmi les quatre principaux ensembles de détection installés aux points de collisions du L.H.C., ceux installés par la collaboration ATLAS et CMS sont optimisés pour la recherche de phénomènes nouveaux, et en particulier pour la découverte du boson de Higgs.


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Peter Higgs

Peter Higgs
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Champ de Higgs

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Signature du boson de Higgs

Signature du boson de Higgs
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Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « HIGGS BOSON DE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/boson-de-higgs/