Le LHC a repris ses activités en avril après une pause de trois ans pour améliorer ses performances. À partir de mardi (07/05/2022), le LHC fonctionnera 24 heures sur 24 pendant près de quatre ans à une énergie record de 13,6 billions d’électronvolts.
Cette force enverrait deux faisceaux de protons – des particules dans le noyau d’un atome – dans des directions opposées à la vitesse presque de la lumière autour d’un anneau de 27 kilomètres enfoui à 100 mètres sous la frontière franco-suisse.
La collision résultante sera enregistrée et analysée par des milliers de scientifiques dans le cadre d’une série d’expériences, dont ATLAS, CMS, ALICE et LHCb. Cette puissance accrue sera utilisée pour enquêter sur la matière noire, l’énergie noire et d’autres mystères fondamentaux.
1,6 milliard de collisions par seconde
« Notre objectif est de produire 1,6 milliard de collisions proton-proton par seconde » pour les expériences ATLAS et CMS, a déclaré Mike Lamont, responsable de l’accélérateur et de la technologie au CERN.
Cette fois, le faisceau de protons sera réduit à moins de 10 microns pour augmenter le taux de collision. A titre d’illustration, un cheveu humain a une épaisseur d’environ 70 microns.
Le nouveau niveau d’énergie leur permettra d’étudier plus avant le boson de Higgs, que le LHC a observé pour la première fois le 4 juillet 2012. Cette découverte a révolutionné la physique en partie parce que le boson s’inscrit dans le modèle standard – la théorie dominante de toutes les particules fondamentales qui font la matière et les forces qui les gouvernent. .
“Le boson de Higgs est lié à certaines des questions ouvertes les plus profondes de la physique fondamentale aujourd’hui”, a déclaré le directeur général CERN Fabiola Gianotti, qui a annoncé pour la première fois la découverte du boson il y a dix ans, a rapporté de Alerte scientifiquemardi (5/7/2022).
Par rapport à la première tentative de découverte d’un boson, il y aura cette fois 20 fois plus de collisions. “Il s’agit d’une amélioration significative, ouvrant la voie à de nouvelles découvertes”, a déclaré Lamont.
Joachim Mnich, responsable de la recherche et de l’informatique au CERN, a déclaré qu’il restait encore beaucoup à apprendre sur les bosons.
« Le boson de Higgs est-il vraiment une particule fondamentale ou un composé ?
“Nouvelle saison de physique”
Des expériences antérieures ont déterminé la masse du boson de Higgs, ainsi que plus de 60 particules composites prédites par le modèle standard, comme le tétraquark. Cependant, Gian Giudice, chef du département de physique théorique du CERN, affirme que l’observation des particules n’est qu’une partie du travail.
“La physique des particules ne veut pas seulement comprendre comment, notre objectif est de comprendre pourquoi”, a-t-il déclaré.
Parmi les neuf expériences du LHC figurent ALICE, qui sonde la matière qui existait dans les 10 premières microsecondes après le Big Bang, et LHCF, qui utilise les collisions pour simuler les rayons cosmiques.
