Les super collisions de particules en vedettes d'une conférence à Paris

26/07/2010 18:16:52

L'accélérateur de particules le plus puissant au monde, le LHC, tient la vedette lors de 35e Conférence internationale sur la physique des hautes énergies (Ichep) qui réunit un millier de physiciens jusqu'à mercredi à Paris.

"Cette conférence revêt cette année une importance particulière puisqu'y seront exposés les premiers résultats obtenus au LHC du Cern à Genève", a souligné l'Elysée, en annonçant que le président Nicolas Sarkozy ferait une intervention lundi.

"LHC a démarré trop récemment: on ne peut pas s'attendre à un feu d'artifice de résultats de niveau prix Nobel, par contre la qualité des données est tout à fait remarquable", résume Guy Wormser, président du comité local d'organisation d'Ichep.

Environ 20% des présentations scientifiques prévues vont concerner le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) dont les premières collisions de protons à l'énergie requise pour faire de la science avaient été réussies le 30 mars au Centre européen de recherche nucléaire (Cern) à Genève.

Le "degré de préparation des expériences, les précisions déjà obtenues" sont "extraordinaires", a déclaré à l'AFP M. Wormser, traçant un premier bilan de la conférence ouverte jeudi au Palais des congrès.

Dans la communauté des physiciens, "on pensait que ça prendrait, un an, deux ans pour arriver à ce niveau-là", souligne-t-il.

Le LHC n'a encore accumulé qu'un "nombre de collisions très faible" par rapport à son concurrent américain, le Tevatron du Fermilab de Chicago, "mais il est dans un domaine d'énergie beaucoup plus grand" qui "était complètement inexploré", met en avant M. Wormser, directeur du Laboratoire de l'accélérateur linéaire à Orsay (Essonne).

Au LHC, les deux faisceaux de protons, circulant en sens opposés et accélérés à une vitesse proche de celle de la lumière, ont une énergie de collision de 7 teraélectronvolts (1 Tev = mille milliards d'électronvolts), 3,5 fois plus que ce que permet le Tevatron.

Chaque paquet contient quelque 100 milliards de protons, mais cela ne fait qu'un picogramme (un millième de milliardième de gramme) de matière au total, selon M. Wormser.

"Actuellement, on fait des collisions avec 8 paquets dans chaque faisceau", d'ici fin 2010, l'objectif est de monter à environ "mille paquets", précise cet expert.

A partir de 2013, le LHC devrait atteindre ses "performances ultimes", avec une énergie de 14 Tev, deux fois plus que dans la phase actuelle.

7 Tev ou 14 Tev, à l'échelle de notre monde quotidien, c'est l'énergie cinétique de 7 ou 14 moustiques en vol. Mais c'est énorme quand cela concerne des protons. Lors du choc, l'énergie est concentrée dans un espace mille milliards de fois plus petit qu'un moustique.

Au LHC, l'heure n'est pas encore aux découvertes. Face à un nouvel instrument "la première chose qu'on fait, c'est d'exclure des choses qu'on ne voit pas", nuance M. Wormser.

Progresser, c'est notamment délimiter plus précisément, comme vient de le faire le LHC, la fenêtre d'énergie où on peut espérer détecter une particule "exotique" comme le "quark excité".

Avec les six quarks connus, sortes de briques de Lego, "on peut fabriquer un tas de particules" (proton, neutron et autres hadrons). Les "quarks excités" ce serait "des objets de nouvelle physique", relève M. Wormser.

Pour confirmer certaines bases de la physique actuelle, les physiciens traquent le boson de Higgs qui conférerait leur masse aux autres particules.

"On n'attend pas d'annonce de découverte du boson de Higgs lundi", assure M. Wormser, mais les scientifiques du Fermilab pourraient présenter des données réduisant "la fenêtre des possibilités" pour le trouver.