Les scientifiques du Cern (Organisation européenne de recherche nucléaire), avaient fêté il y a une dizaine de jours le démarrage réussi du «grand collisionneur de hadrons» (LHC) en espérant que l'expérience permettrait de dévoiler les secrets des origines de l'univers. Depuis sa mise en route, les scientifiques ont réussi à y envoyer les premiers faisceaux de particules. Ces deux premiers faisceaux ont fait un tour complet dans l'anneau de 27 km, d'abord dans le sens des aiguilles d'une montre puis inversement. La prochaine étape doit être de les faire se fracasser les uns contre les autres pour déclencher de minuscules collisions, pratiquement à la vitesse de la lumière. Cette expérience vise à récréer, en miniature, les conditions du big bang, théorie communément admise pour décrire l'origine de notre univers. Lorsque le LHC fonctionnera à plein régime, il sera en mesure de produire 600 millions de collisions à la seconde entre des protons circulant à travers un circuit de 27 km dans le tunnel, à 99,99% de la vitesse de la lumière. Ces collisions des protons circulant en sens inverse devront faire jaillir des particules élémentaires de la matière prédites par la physique théorique mais encore jamais observées, et pourraient mettre en évidence des particules dites «supersymétriques» qui composeraient la matière noire, notamment, qui compte pour 23% de l'univers, alors que la matière ordinaire ne compte que pour 4%. Le reste est constitué d'énergie sombre. Les chocs de protons au sein du LHC dégageront brièvement une chaleur 100 000 fois supérieure à celle du cœur du Soleil et devraient permettre de détecter notamment le boson de Higgs, une mystérieuse particule qui donnerait sa masse à toutes les autres dans la théorie du «Modèle standard» Par Reda Cadi Un incident technique a contraint les scientifiques à arrêter pour une durée de deux mois l'accélérateur de particules géant du Cern (Organisation européenne de recherche nucléaire), qui avait été mis en marche voici une dizaine de jours pour tenter de simuler les conditions du «big bang». «Il y a eu un incident lors d'un test. Un élément de la machine devra être réparé», a déclaré le porte-parole du Cern. Un communiqué du Cern publié samedi dernier, a rapporté que le problème venait d'une importante fuite d'hélium survenue la veille en milieu de journée dans le tunnel abritant l'accélérateur. Selon les premières investigations, cette fuite pourrait avoir été occasionnée par un problème de connexion électrique qui a provoqué la fonte de deux aimants, entraînant un problème mécanique. L'incident n'a cependant aucune conséquence sur la sécurité du personnel, a précisé le Cern. Le grand collisionneur de hadrons (LHC), l'instrument de physique le plus grand du monde, avait été arrêté une première fois quelques jours après son lancement, le 10 septembre dernier, en raison d'un problème électrique affectant le système de refroidissement du circuit de 27 km enfoui à 100 mètres sous terre de part et d'autre de la frontière franco-suisse. Il a été remis en route vendredi dernier, avant d'être de nouveau arrêté et pour au moins deux mois compte tenu de l'endroit où s'est produite la fuite d'hélium et la fonde des deux aimants. Ceux-ci, en effet, fonctionnent dans le tunnel du circuit de 27 km à une température de -271,3 degrés Celsius, soit 2 degrés de plus que le zéro absolu. Et pour remédier à la situation, il va donc falloir faire remonter la température dans le tunnel pour que les techniciens puissent avoir accès au lieu de réparation. Il faudra, ensuite, que le système de refroidissement permettre de redescendre à -271 degrés pour poursuivre les expériences. «Parce que le LHC est une machine supraconductrice qui fonctionne à des températures très basses, pour y entrer et le réparer nous devrons la réchauffer, après quoi nous la refroidirons de nouveau, et tout ce processus risque de prendre deux mois», dira le porte-parole du Cern. Les scientifiques du Cern avaient fêté il y a une dizaine de jours le démarrage réussi du «grand collisionneur de hadrons» (LHC) en espérant que l'expérience permettrait de dévoiler les secrets des origines de l'univers. Depuis sa mise en route, les scientifiques ont réussi à y envoyer les premiers faisceaux de particules. Ces deux premiers faisceaux ont fait un tour complet dans l'anneau de 27 km, d'abord dans le sens des aiguilles d'une montre puis inversement. La prochaine étape doit être de les faire se fracasser les uns contre les autres pour déclencher de minuscules collisions, pratiquement à la vitesse de la lumière. Cette expérience vise à récréer, en miniature, les conditions du big bang, théorie communément admise pour décrire l'origine de notre univers. Lorsque le LHC fonctionnera à plein régime, il sera en mesure de produire 600 millions de collisions à la seconde entre des protons circulant à travers un circuit de 27 km dans le tunnel, à 99,99% de la vitesse de la lumière, qui est de 300 000 km/s. Ces collisions des protons circulant en sens inverse devront faire jaillir des particules élémentaires de la matière prédites par la physique théorique mais encore jamais observées, et pourraient mettre en évidence des particules dites «supersymétriques» qui composeraient la matière noire, notamment. La matière noire compte pour 23% de l'univers, alors que la matière ordinaire ne compte que pour 4%. Le reste est constitué d'énergie sombre. Les chocs de protons au sein du LHC dégageront brièvement une chaleur 100 000 fois supérieure à celle du cœur du Soleil et devraient permettre de détecter notamment le boson de Higgs, une mystérieuse particule qui donnerait sa masse à toutes les autres dans la théorie du «Modèle standard». Les très hautes énergies mises en œuvre permettront aussi de recréer pendant une fraction de seconde l'état de l'univers durant le premier cent millième de seconde après le big bang, il y a 13,7 milliards d'années, avant que les particules élémentaires ne s'associent pour former les noyaux d'atomes. Les collisions pourraient également créer de mini-trous noirs dont les physiciens du Centre européen de recherche nucléaire (CERN) assurent qu'ils seront sans danger, tant leur présence sera éphémère. Quelques scientifiques ont cependant émis la crainte qu'ils absorbent toute la matière autour d'eux, provoquant la disparition de la Terre. Mais ce scénario catastrophe ne divise pas autant les scientifiques que la capacité du grand collisionneur de Hadrons de trouver le boson de Higgs. Stephen Hawking, professeur à l'université de Cambridge et spécialiste notamment des trous noirs, a estimé que le LHC «ne trouverait pas le boson de Higgs». Le LHC «va quadrupler l'énergie avec laquelle nous pouvons étudier les interactions de particules. Selon l'état actuel de nos connaissances, cela devrait être suffisant pour découvrir la particule de Higgs, la particule qui donne la masse à toutes les autres particules», a rappelé le physicien. «Je pense que ce serait beaucoup plus intéressant si nous ne trouvons pas Higgs. Cela montrerait que quelque chose ne va pas et qu'il faut revoir notre réflexion. J'ai parié 100 dollars que nous ne trouverons pas Higgs», a-t-il ajouté. Mais ne pas découvrir Higgs ne serait pas un échec, bien au contraire, selon le scientifique britannique. «Ce que le LHC trouve, ou n'arrive pas à trouver, nous en dira long sur la structure de l'univers», a-t-il dit. Yves Sacquin, de l'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers (Irfu) à Saclay, près de Paris, ne partageant pas l'avis de son collègue Hawking, a, lui, estimé qu'il y a «une très forte probabilité pour que le boson de Higgs puisse être observé». Le projet de 3,76 milliards d'euros remonte à 1983 pour sa conception et à 1996 pour le début des travaux. Les pays européens, les Etats-Unis, l'Inde, la Russie et le Japon ont contribué à ce projet qui a mobilisé plus de 2 000 physiciens et d'ingénieurs du monde entier. R. C. Procédure de marche du LHC Un premier faisceau de protons a été injecté, le 10 septembre dernier, juste après 07h30 GMT dans le LHC, un anneau de 27 km de circonférence enfoui à 100 mètres sous terre de part et d'autre de la frontière franco-suisse. «Après l'injection du faisceau, il a fallu attendre environ 5 secondes pour l'acquisition des données», a déclaré le directeur du projet LHC, Lyn Evans. Un flash sur les écrans de contrôle a ensuite indiqué que le faisceau était bien entré dans la première section de l'anneau. Un peu moins d'une heure après le démarrage, le faisceau avait réalisé un premier tour complet de l'anneau, réalisant l'objectif principal des scientifiques pour cette première journée. Ce démarrage sera suivi par la mise en route d'un second faisceau tournant en sens inverse. Les premières collisions de protons -qui ne devraient pas intervenir avant plusieurs semaines- seront produites à des énergies de 450 gigaéletronvolts (Gev), soit un peu moins de la moitié de la puissance du Fermilab de Chicago, jusqu'ici le plus grand accélérateur du monde. C'est seulement après, plus de deux mois au moins, que les énergies mises en œuvre dans le LHC seront à des niveaux inégalés, pour atteindre jusqu'à 7 téraélectronvolts (Tev), soit sept fois la puissance du Fermilab.
