La plus grande expérience scientifique de tous les temps

La plus grande expérience scientifique de tous les temps aura lieu demain, le 10 septembre 2008. En plus, ça se passera juste à côté de chez nous !!

Un diagramme de Feynman montrant une voie possible de génération d'un boson de Higgs au LHC. Ici deux quarks émettent des bosons W ou Z₀ qui se combinent pour former un boson de Higgs neutre.

L'expérience aura lieu au CERN : Centre Européen pour la Recherche Nucléaire. Ce centre est à cheval sur la Suisse et la France, sur les communes de Meyrin et Saint-Genis Pouilly.


Et dans le sous-sol se trouve le LHC, la plus grande construction scientifique du monde : un anneau de 27 kms...

Le Large Hadron Collider (LHC) est l'instrument scientifique le plus grand et le plus complexe jamais construit par l'homme, ainsi que le plus puissant accélérateur de particules du monde. Il est installé dans un tunnel circulaire de 27 kilomètres situé sous la frontière franco-suisse, à 100 m sous terre.

Le but est de faire accélérer des particules et de les faire entrer en collision, afin d'étudier l'énergie qui s'en dégage.


Ces expériences permettront aussi de comprendre le poids de l'Univers. En effet, les calculs montrent que selon sa masse, il y a plus de 96% de l'Univers qui n'est pas visible ! Il s'agirait donc d'antimatière et de trous noirs...

Les physiciens espèrent répondre à plusieurs questions à l’aide de ces détecteurs :

• Le boson de Higgs, chaînon manquant au modèle standard existe-t-il ? En existe-t-il plusieurs (modèle supersymétrique) ?
• Quelle est l’origine de la masse des particules ?
• Pourquoi les différentes particules élémentaires ont-elles des masses différentes ? (C’est-à-dire, est-ce que les particules interagissent avec le Higgs ?)
• A combien de décimales peut-on mesurer l'énergie et la masse des particules et notamment celle des quarks top et bottom ?
• Nous savons qu'une énorme partie de l'énergie (masse) contenue dans l'univers (matière noire et énergie noire) n'est pas constituée de la matière telle que nous la connaissons. Qu'est-ce donc ?
• Est-ce que la supersymétrie existe ? Et si oui quel est le modèle supersymétrique qui décrit la Nature ?
• Existe-t-il d’autres dimensions cachées, comme le prédisent de nombreux modèles inspirés de la théorie des cordes, et si oui, peut-on les mettre en évidence ?
• Est-il possible de produire des trous noirs microscopiques ?

Si tout se passe bien, le LHC va reproduire en laboratoire ce qui s'est passé juste après le Big Bang.

Une énorme polémique sur les dangers de ces expériences a cours en ce moment. Certains scientifiques, dont un Prix Nobel de physique, émettent l'hypothèse qu'un trou noir pourrait se créer dans le LHC et pourrait engloutir l'univers entier...

Certains prétendent que cette expérimentation pourrait produire des trous noirs, des monopoles magnétiques, des strangelets ou d'autres objets inconnus qui pourraient détruire la Terre. Les physiciens théoriques comme Stephen Hawking, réfutent ces arguments en se basant sur nos théories actuelles. Par exemple, dans l'hypothèse improbable où des trous noirs seraient générés, ils seront minuscules et s'évaporeront totalement bien avant de pouvoir prendre de la masse. D'autres scientifiques, se basant sur les observations (la Terre et les autres astres sont bombardés en permanence par un rayonnement cosmique des milliards de fois plus énergétique que ce qui sera produit au LHC), montrent que si la Terre et les autres astres n'ont pas encore été détruits de la sorte, alors qu'ils sont bombardés depuis des milliards d'années, le LHC a une probabilité très faible d'y parvenir^[6].

Le CERN vient de publier un rapport^[7] sur l'aspect sécurité du LHC qui conclut que l'accélérateur est sûr^[8]. Ce rapport comprend des données récentes recueillies dans le cadre d’expériences comme d’observations.

Le 21 mars 2008, Walter L. Wagner et Luis Sancho ont intenté un procès au CERN devant la cour d'Honolulu à Hawaï au motif que le collisionneur pourrait se révéler dommageable d'une manière ou d'une autre, par exemple en créant un trou noir. Leur plainte a été jugée recevable^[9]. Par ailleurs, une autre plainte a été déposée, fin août 2008, en Europe, devant la cour européenne des droits de l’homme de Strasbourg pour les mêmes raisons^[10]. Des scientifiques menés par Otto Rössler sont à l’origine de cette nouvelle plainte. La plainte a finalement été rejetée quelques jours plus tard^[11].

On se souvient que lors de la construction du 1er accélérateur, le CERN avait développé une technique informatique pour que les scientifiques du monde entier puissent échanger des informations rapidement... le World Wide Web était né !

Les accélérateurs sont maintenant présents dans la plupart des hôpitaux, afin de soigner les cancers...

Gageons que ce nouvel accélérateur nous apporte son lot de nouvelles applications scientifiques qui nous serviront demain dans la vie de tous les jours...

A suivre donc, si on est encore là après-demain !