RECHERCHE
La chasse aux nouvelles particules est ouverte
Par Anne-Muriel Brouet le 31.03.2010 à 00:03
«Vous allez voir ce que personne n’a encore jamais vu avant ce jour», prévient Jean-Pierre Revol, un des responsables de l’expérience ALICE, qui vise à recréer les conditions du big bang. Peu après 13?h hier, l’écran géant s’éclaire, révélant le trajet d’une gerbe de particules au cœur du détecteur. Depuis la création de l’Univers, jamais sur Terre – ni même à 100?m sous le sol de la bourgade de Sergy (Ain), dans la boucle du grand collisionneur de hadrons (LHC) – des particules ne se sont percutées à une telle énergie: 7 TeV (téraélectrons volts). C’est l’énergie cinétique de sept moustiques en vol. Mais concentrée dans un proton, soit un espace mille milliards de fois plus petit que le diptère, elle devient gigantesque.
Deux paquets de 18 milliards de protons
Les visages des scientifiques de l’Organisation européenne de recherche nucléaire (CERN), tendus depuis le petit matin, se lâchent; les applaudissements fusent. Le champagne, au frais depuis l’aube, est sur le point d’être débouché. La machine scientifique la plus complexe jamais construite commence son extraordinaire programme de recherche fondamentale.
«C’est fou! Et elles sont belles les collisions! C’est génial», ne peut se retenir Alexandre Zabi, un jeune chercheur de 34?ans. Si les scientifiques du CERN s’enthousiasment de ce succès «qui ouvre une nouvelle porte vers la connaissance», l’exploit n’a pas été facile. «Le problème n’est pas la technologie, on sait qu’elle fonctionne, confirme Jean-Pierre Revol. La difficulté est que tout marche en même temps.» Les embûches rencontrées hier pour parvenir aux collisions, en direct et en présence de la presse du monde entier, l’ont une fois de plus prouvé. Il a fallu trois tentatives pour qu’enfin les deux faisceaux, soit deux petits paquets hypercompacts chargés chacun de 18 milliards de protons, se percutent à une vitesse proche de celle de la lumière. Les quatre détecteurs, ces appareils de photo dessinés pour trouver une aiguille dans une botte de foin, ont progressivement enregistré les collisions.
Des réponses aux énigmes de l’humanité?
Maintenant, au fil des jours et des semaines qui viennent, les paquets seront plus nombreux et plus denses, multipliant toujours les chances que sortent de ces événements des réponses aux énigmes irrésolues de l’humanité: l’origine de la masse, la «disparition» de 96% de l’Univers, le déséquilibre matière-antimatière ou la recherche de nouvelles dimensions et de nouvelles forces encore inconnues. Et bien d’autres surprises, rêvent les physiciens. «La dernière révolution en physique remonte à un siècle, rappelle Jürgen Schukraft, le porte-parole de l’expérience ALICE. La physique du LHC pourrait apporter la suivante.»
Un instrument unique au monde
Ancien recteur de l’Université de Genève, ancien président du conseil du CERN, le physicien Maurice Bourquin a suivi l’aventure du LHC depuis ses débuts. Il explique la portée de cet événement.
– Que représente le lancement du LHC pour le CERN?
– C’est une étape très importante pour le CERN, dont la mission, depuis 1954, consiste à fournir des instruments pour la physique des particules en Europe. Cette étape apporte de la visibilité aux vingt Etats membres, dont la Suisse. Cet instrument n’existe nulle part ailleurs au monde! Mais il ne s’agit que d’une étape, car le LHC ne fonctionne pas encore avec l’énergie et l’intensité prévues.
– Dans quelle mesure le LHC permettra-t-il de répondre aux questions fondamentales de la physique d’aujourd’hui?
– Le LHC est un outil espéré par les physiciens depuis les années 80. Depuis lors, les questions fondamentales n’ont heureusement pas changé. Les physiciens recherchent toujours «la matière noire», cette majeure partie de l’Univers qu’on ne voit pas. Il s’agit aussi de comprendre pourquoi les particules ont les masses qu’elles ont et pourquoi ces masses diffèrent entre elles. On ne sait pas si le LHC permettra de répondre à ces questions, cela reste une inconnue. On a construit la machine pour répondre à ce qui a été prédit et, si possible, faire de nouvelles découvertes.
S.?D.
