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CERN : Atlas va-t-il percer les secrets de la matière ?

Des bobines d'aimant longues de 25 mètres, larges de cinq, qui pèsent plusieurs tonnes, des structures coulées en Hollande, usinées en Allemagne, apportées par convoi exceptionnel à travers le Jura, sont assemblées ici, dans un hall immense. Chaque étape fait l'objet de contrôles rigoureux. Chaque manipulation de soins attentifs. Le meilleur de l'industrie européenne, et parfois mondiale, est mobilisé pour construire un outil unique au monde, destiné à percer des secrets de la matière. Trente cinq pays participent, financièrement, industriellement, scientifiquement, à la seule expérience Atlas. Dans quelques mois, les bobines de l'aimant d'Atlas rejoindront l'énorme cavité creusée sur le circuit de l'accélérateur du CERN. A partir de 2007, le grand collisionneur de hadrons (Large Hadron Collider) pourra entrer en service. Les physiciens sont parvenus en plusieurs décennies à identifier des constituants des atomes, au delà des électrons, des protons, des neutrons. Ils ont établi le scénario qui depuis le big-bang, en quelques milliardièmes de seconde, a produit des particules élémentaires. Ils ont établi que l'antimatière a disparu de l'Univers, laissant la matière en excédent donner à ce dernier sa forme. Mais ils se posent encore d'autres questions : les forces de la nature sont-elles issues d'une force unique ? Pourquoi les particules ont-elles une masse ? Pour percer ces secrets, la méthode reste la même depuis soixante dix ans : lancer des particules les unes contre les autres à très grande vitesse, observer leur collision en notant ce qui s'en échappe, suivant quelle trajectoire. Pour accélérer les particules, le Centre européen de recherches nucléaires dispose d'un anneau souterrain de 27 kilomètres, s'étendant sous la frontière franco-suisse. Les faisceaux de protons seront préparés dans un laboratoire. Ils seront guidés dans le vide de l'anneau. Ils y seront accélérés grâce à des aimants supraconducteurs, c'est à dire où le courant électrique est transporté sans résistance, grâce à une température de 4 degrés Kelvin, moins 300 degrés centrigrades, proche du zéro absolu. En plusieurs points de l'accélérateur, les faisceaux de protons allant en sens inverse seront dirigés de manière à produire des collisions. Les collisions se produisent dans des détecteurs conçus chacun pour observer un certain type de particules. Le détecteur Alice permettra de détecter les collisions engendrant une énergie aussi élevée que lors de la première fraction de seconde de l'Univers. Le détecteur Atlas servira à déterminer la masse des quarks dans les neutrons et les protons, et des leptons dans les électrons. Le détecteur Atlas est imposant. Il mesurera 25 m de haut, 46 m de long, pèsera 7000 tonnes. L'électricité y circulera dans des câbles en niobium-titanium, refroidis grâce à un circuit d'hélium liquide. Les collisions de protons se produiront au nombre de 800 millions par seconde. Des collisions surgiront des particules, qui seront suivies par différents éléments du détecteur. Les capteurs centraux d'Atlas sont équipés de 10 milliards de transistors. Ils permettent de mesurer l'impulsion de chaque particule, puis d'identifier les muons, des particules très lourdes. Des quantités d'informations énormes vont être produites. Un détecteur en produira autant pour chaque expérience que le réseau européen des télécommunications. Et pour traiter les informations intéressantes, les physiciens du CERN feront appel à des grilles de calcul faisant coopérer des ordinateurs de la Terre entière.

Progrés :

http://www.leprogres.fr/Lundi/infosdujour/rhone/149824.html

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