COLLISIONNEURS DE PARTICULES
LHC (Large Hadron Collider)
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
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
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
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
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
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
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
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)
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
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)
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
L'accélérateur L.E.P. (Large Electron Positron Collider) du Cern, à Genève.
Crédits : CERN
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
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
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
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
Accélérateur de particules
Crédits : CERN
photographie
Signature du boson de Higgs
Crédits : CERN
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Désintégration d’un méson Bs en une paire de muons
Crédits : LHCb/ CERN
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Détection du boson de Higgs
Crédits : Encyclopædia Universalis France
graphique
Localisation du LHC
Crédits : photographies CERN
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