Enjeux du nouveau LHC

Depuis le 10 septembre 2008, le CERN (Centre Européen de la Recherche Nucléaire) a mis en service son nouvel engin tant attendu. Il porte le doux nom de LHC, pour Large Hadron Collider. Il a coûté 8 milliards de dollars, nécessité 14 ans de travaux et beaucoup de métal. L'objectif est de détecter des particules (notamment le "boson de Higgs"), de comprendre le Big-Bang et la composition de notre Univers. C'est pour nous l'occasion de voir un peu le pourquoi d'une telle machine.

D'après la légende, Newton a découvert la gravité après s'être fait cabosser le front par une pomme. La gravité est le phénomène qui nous fait tenir sur Terre. Schématiquement, nous attirons la Terre et la Terre nous attire (dans une plus grande mesure bien évidemment). Mais l'attraction ne se ressent que si le produit des deux masses mises en jeu est suffisamment grand, ou si les distances sont courtes. Pour cela, on est aidé par les 5,97.10²⁴ kg de la Terre. Ceci dit, l'attraction est rapidement décroissante (1/r²), ce qui explique pourquoi on flotte dans l'espace.

Dans l'espace, lorsque la matière se condense dans un petit volume, il peut se former des "trous noirs". C'est un corps très dense, exactement comme si on avait compacté la Terre dans la taille d'une bille. Les distances internes à la matière sont réduites à peau de chagrin, ce qui génère des forces d'attraction. A partir d'une certaine limite (l'horizon du trou noir), on peut observer un phénomène d'accrétion de la matière environnante. L'emprisonnement de la matière et la lumière est presque irrémédiable, donne cette couleur noire presque indétectable.

Toute la matière (bois, minerai, eau...) est composée de protons, neutrons et électrons, qui sont eux-même composées d'autres particules. Des essais avec des collisionneurs l'ont révélé. Le "modèle standard" tente de classifier toutes ces particules, mais on s'aperçoit qu'il y a des zones d'ombre. Certains phénomènes sont mal cernés et la détection du "boson de Higgs" (particule hypothétique pour le moment) permettrait de valider le modèle, donc le monde.

Le LHC va mettre des protons à l'action pour voir ce qu'ils renferment. En fonction du capteur utilisé, on détectera tel ou tel phénomène. Mais le risque principal est que ces collisions mettent en jeu beaucoup d'énergie dans un faible espace. Si on arrive à faire une excellente concentration, il y a "matérialisation de l'énergie". C'est la formule E=MC^2^ qui l'affirme. Elle met en relation énergie et masse, dans les deux sens. Et si en plus de faire de la matière, on la concentre, des trous noirs microscopiques sont susceptibles d'apparaître (en plus d'autres phénomènes comme la matière étrange, antimatière, bulles à vide...). Le CERN explique tous ces phénomènes et se veut rassurant.

Grâce à cette machine, la recherche mondiale fera des progrès. Peut-être la voie vers de nouvelles technologies...

Posté par admin le 2 octobre 2008 à 18:16 - Sciences
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