Les expériences

Des particules pour différents usages

Au CERN, les physiciens explorent de nombreux aspects du monde de l’infiniment petit. Plongés au cœur du noyau atomique ou découvrant les mystères de l’antimatière, ils mènent de nombreuses expériences au moyen des faisceaux de particules produites par le complexe d'accélérateurs. Chaque expérience est menée à l'aide d'équipements spécialisés – les détecteurs – qui enregistrent ce qui se passe lorsqu’un faisceau entre en collision, soit avec une cible fixe, soit avec un faisceau circulant en sens inverse.

Situé en premier sur la chaîne d’accélération, l’injecteur du Synchrotron à protons fournit des faisceaux de basse énergie à ISOLDE, installation d’expérimentation unique en son genre qui produit des isotopes radioactifs utilisés pour des expériences ayant des applications très diverses, en astrophysique, en médecine ou encore dans l’industrie.

Ensuite, le PS (Synchrotron à protons) apporte des protons à plus haute énergie à DIRAC et CLOUD. La première expérience est consacrée à l’étude de la théorie de la force forte, la deuxième cherche à comprendre l’influence que pourraient avoir les rayons cosmiques galactiques sur la formation des nuages. En outre, le PS fournit les protons générant les antiprotons qui alimentent le Décélérateur d’antiprotons (AD). Ce dernier alimente les expériences ALPHA, ASACUSA et ATRAP, consacrées à l’étude de l’antimatière. Les antiprotons font aussi l’objet de l’expérience ACE, qui se propose d’évaluer leur potentiel pour le traitement du cancer.

L’élément suivant de la chaîne d’accélération, le SPS (Supersynchrotron à protons), fournit des faisceaux notamment à COMPASS. COMPASS étudie les hadrons, particules composées de quarks (par exemple les protons et neutrons, constituants de la matière ordinaire).

Enfin, le Grand collisionneur de hadrons (LHC) est l’accélérateur le plus puissant du CERN. Il alimente six expériences dont l’objet est d’étudier comment les particules de matière se comportent à des énergies extrêmement élevées. Les détecteurs sont situés aux points où les deux faisceaux circulant en sens contraire entrent en collision.

Une expérience n’emploie aucun des faisceaux fournis par les accélérateurs du CERN. Il s’agit de CAST, dont l’objet d’étude est les axions - des particules solaires jamais observées mais dont on a postulé l'existence.