COLLISIONNEURS DE PARTICULES

LHC (Large Hadron Collider)

  • Écrit par 
  • Lydia ROOS
  •  • 2 394 mots
  •  • 3 médias

Le LHC (Large Hadron Collider) ou grand collisionneur de hadrons est l’accélérateur de particules le plus puissant au monde. Il est situé dans un tunnel circulaire de 27 kilomètres de circonférence à une centaine de mètres sous terre, près de Genève, à la frontière franco-suisse. Il a pour fonction d’accélérer essentielle […] […] Lire la suite

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 931 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Antimatière en laboratoire »  : […] Les particules de l'espace interplanétaire arrivant dans l'atmosphère y subissent des collisions et modifient ainsi l'énergie des particules qu'elles rencontrent. Si leur vitesse est suffisante, elles peuvent créer des paires électron- positon au cours de ces chocs, en libérant leur énergie cinétique. Ce sont les positons créés par ce processus qui ont été observés par Anderson. C'est seulement en […] […] Lire la suite

DÉCOUVERTE DES BOSONS W ET Z

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Universalis
  •  • 310 mots

En 1933, pour comprendre la désintégration β, Enrico Fermi développe une théorie mettant en jeu un nouveau type d’interactions : l’interaction faible. Cette théorie décrit la désintégration des noyaux atomiques aux basses énergies, mais présente de fortes limitations. En 1970, les physiciens américains Sheldon Glashow et Steven Weinberg, et le physicien pakistanais Abdus Salam introduisent la thé […] […] Lire la suite

HIGGS BOSON DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 657 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Le LHC et ses détecteurs »  : […] Le LHC (Large Hadron Collider, grand collisionneur hadronique) est un collisionneur de protons qui utilise la chaîne de préaccélération de faisceaux et le tunnel du précédent collisionneur (LEP) du Cern. L'énergie maximale prévue est de 7 téraélectronvolts (10 12 eV) par faisceau avec une luminosité de dix à cent fois supérieure à celle du Tevatron, le collisionneur américain opérationnel de 198 […] […] Lire la suite

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) Faisceaux d'ions lourds

  • Écrit par 
  • Marc LEFORT, 
  • Bernard PIRE
  •  • 7 228 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre «  Les faisceaux d'ions ultrarelativistes »  : […] Accélérer de plus en plus les particules élémentaires jusqu'à leur conférer des énergies gigantesques a été l'un des moteurs de la compréhension des interactions fondamentales. Jusque dans les années 1980, cette fièvre des hautes énergies n'avait pas atteint le domaine des faisceaux d'ions et les physiciens nucléaires n'étudiaient guère que les réactions dans lesquelles les énergies des faisceaux […] […] Lire la suite

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES Accélérateurs de particules

  • Écrit par 
  • Michel CROZON, 
  • Jean-Louis LACLARE
  •  • 3 528 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre «  La nécessité d’énergie croissante »  : […] De 1930 à nos jours, l'énergie des accélérateurs destinés à la physique des particules a connu une croissance presque exponentielle. Après les synchrotrons à protons et à électrons des années 1950-1975, les collisionneurs, utilisant mieux l'énergie communiquée aux particules, permettent d'engendrer des objets quantiques de masses de plus en plus élevées. Dans un collisionneur, des particules de h […] […] Lire la suite

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 172 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Les accélérateurs »  : […] Après les premiers accélérateurs électrostatiques, puis le développement des cyclotrons et des synchrotrons, la physique des particules a beaucoup profité de la mise au point des collisionneurs de particules, que ce soit des électrons ou des protons. Le Cern a fait œuvre de pionnier, en 1971, avec les I.S.R. (Intersection Storage Rings), où deux protons se heurtaient de plein fouet, puis avec l' […] […] Lire la suite

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 147 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « La découverte du quark top »  : […] La construction du Tevatron du Fermilab (Fermi National Laboratory), près de Chicago, a permis d'atteindre des énergies record de plusieurs billions d'électronvolts (des téraélectronvolts, ou TeV, d'où le nom de l'accélérateur) dans des collisions de protons et d'antiprotons. La violente collision des quarks, des antiquarks et des gluons constituant ces particules libère des énergies fantastiques […] […] Lire la suite

RICHTER BURTON (1931-2018)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 481 mots
  •  • 1 média

Le physicien américain Burton Richter naît le 22 mars 1931 à New York. Il fait ses études supérieures au Massachusetts Institute of Technology et y soutient sa thèse en 1956 sur la photoproduction de mésons π dans une expérience réalisée auprès de l'accélérateur de particules du laboratoire de Brookhaven, près de New York. Il rejoint alors le laboratoire de physique des h autes énergies de l'unive […] […] Lire la suite

TROUS NOIRS

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre LUMINET
  •  • 12 658 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Différents types de trous noirs et processus de formation »  : […] En théorie, il peut exister des trous noirs de toutes tailles et de toutes masses, allant de microtrous noirs aussi petits qu’un proton (de l’ordre de 10 -15  m), mais ayant la masse d’une montagne (un milliard de tonnes), jusqu’à des trous noirs supermassifs aussi grands que le système solaire (quelques dizaines de milliards de kilomètres) et rassemblant l’équivalent de plusieurs milliards de Sol […] […] Lire la suite

VAN DER MEER SIMON (1925-2011)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 461 mots
  •  • 1 média

Né le 24 novembre 1925 à La Haye (Pays-Bas), Simon Van der Meer est le fils d'un instituteur originaire de la Frise . Les universités néerlandaises ayant été fermées par les occupants nazis en 1943, Van der Meer ajouta à son cursus lycéen scientifique deux années de services en électronique dans sa ville de La Haye avant de suivre, à partir de 1945, les cours de physique appliquée de l'université […] […] Lire la suite


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Accélérateur de particules

photographie :  Accélérateur de particules

L'accélérateur L.E.P. (Large Electron Positron Collider) du Cern, à Genève.  

Crédits : CERN

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Signature du boson de Higgs

photographie :  Signature du boson de Higgs

Cette représentation d'une collision de deux protons du LHC est générée par un programme informatique à partir de la totalité des données enregistrées par les multiples appareils constituant l'ensemble de détection Atlas. Les deux protons initiaux ont des trajectoires perpendiculaires...  

Crédits : CERN

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Désintégration d’un méson Bs en une paire de muons

photographie :  Désintégration d’un méson Bs en une paire de muons

Ce type de désintégration a été observé pour la première fois au collisionneur LHC (Large Hadron Collider). Cette représentation graphique illustre la détection d'une paire de muons par l'expérience LHCb. La ligne centrale blanche horizontale matérialise l'axe des faisceaux...  

Crédits : LHCb/ CERN

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Détection du boson de Higgs

graphique :  Détection du boson de Higgs

Sur cette figure, les points noirs représentent les données obtenues par le détecteur ATLAS lors de collisions proton-proton dans le LHC (Large Hadron Collider), c'est-à-dire le nombre de paires de photons par intervalle de masse de 2 gigaélectronvolts (GeV). L'excès de...  

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Localisation du LHC

photographie :  Localisation du LHC

Sur cette vue aérienne de la région de Genève, le tunnel du LHC (Large Hadron Collider), de 27 kilomètres de circonférence, est matérialisé par le cercle bleu. Les points rouges indiquent l'emplacement des quatre principaux détecteurs. Les cercles verts, de part et d'autre...  

Crédits : photographies CERN

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 Accélérateur de particules

Accélérateur de particules
Crédits : CERN

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 Signature du boson de Higgs

Signature du boson de Higgs
Crédits : CERN

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 Désintégration d’un méson Bs en une paire de muons

Désintégration d’un méson Bs en une paire de muons
Crédits : LHCb/ CERN

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 Détection du boson de Higgs

Détection du boson de Higgs
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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 Localisation du LHC

Localisation du LHC
Crédits : photographies CERN

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