Pour voir petit, soyons grands !

Lentement, très lentement, tel un soleil se couchant sur l’océan, l’énorme masse d’acier et de câbles s’enfonce dans le sol. Pesant autant que cinq avions gros porteurs (1920 tonnes), le grand dodécagone de 17 mètres de large n’a que 20 centimètres de marge pour descendre dans le puits. Cette énorme pièce n’est que l’une des quinze sections de l’expérience CMS, en cours d’assemblage en souterrain.

Deux semaines auparavant, un aimant haut comme un immeuble de cinq étages était transporté de son hall de construction. Cette pièce, qui ressemble à un engrenage géant échappé du pays de Gulliver, effectuera à son tour une spectaculaire descente souterraine pour être installée dans la caverne expérimentale de l’expérience ATLAS l’été prochain.

Avec la fin de l’installation des quatre énormes détecteurs du LHC et la mise en place des derniers des 1600 aimants de l’accélérateur, le CERN tutoie quotidiennement le gigantesque, déplaçant et installant d’énormes machines. Dans quelques mois seulement, le plus grand accélérateur du monde lancera des protons les uns contre les autres. L’énergie produite par ces collisions permettra de créer de nouvelles particules qui délivreront des secrets de fabrication de notre Univers. Mais pourquoi ces machines qui explorent la matière sont-elles si grandes ?

Lorsque vous voulez prendre une photo du Mont-Blanc, vous mettez en marche votre téléphone portable et vous appuyez sur le bouton. Lorsque vous voulez prendre une photo d’une particule élémentaire, vous mettez sous tension votre détecteur de particules de 12 tonnes et votre accélérateur de 27 kilomètres de circonférence et de 14 TeV »d’énergie. Puis vous appuyez sur le bouton ! Pourquoi faut-il bâtir une machine haute comme sept étages et vaste comme un terrain de football pour regarder des particules aussi infimes ?

Les particules que les physiciens regardent sont certes minuscules mais très difficiles à « capter ». Leur grande énergie leur permet de voyager sur de longues distances, même au travers de matériaux denses, avant d’être stoppées : certaines d’entre elles peuvent traverser un mètre de plomb aussi facilement qu’un espace vide ! Les détecteurs doivent donc être assez grands pour toutes les « attraper », et assez denses pour les stopper et les détecter. Plus vous en savez sur les particules que vous interceptez, plus précisément vous reconstituerez ce qui s’est passé au moment où la collision s’est produite au centre du détecteur.

La photo ainsi obtenue nous en apprendra beaucoup sur le fonctionnement de l’Univers au niveau le plus fondamental – et elle pourra même faire une jolie carte postale !

28 fevrier 2007