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Le chantier de la haute luminosité démarre ce mois-ci au LHC
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Le chantier de la haute luminosité démarre ce mois-ci au LHC

Ce mois de juin 2018 marque le tout début d'une nouvelle ère pour le LHC : le chantier qui démarre aujourd'hui devrait aboutir en 2026, à un renouveau total de la machine. Certes, les hadrons du collisionneur du CERN circuleront toujours dans le tunnel de 27 km de circonférence qui court sous la frontière franco-suisse et les quatre détecteurs – Atlas, CMS, Alice et LHCb – greffés sur le collisionneur pour recueillir les données, seront toujours là. Mais le faisceau, ne sera plus le même. Il contiendra bien plus de particules qu'avant! Cette concentration revient à augmenter le nombre de collisions au moment où les deux faisceaux se croisent, ce qui, dans le jargon des spécialistes, revient à augmenter sa " luminosité " de 5 à 7 fois. C'est donc pour cette raison qu'une fois sa mue accomplie, le LHC deviendra le HL-LHC, le préfixe qui correspond à High Luminosity-LHC.

Profusion de collisions

"A chaque croisement des deux faisceaux, il y aura 200 collisions pour le HL-LHC, contre 40 pour le LHC d'aujourd'hui, explique Laurent Serin, chercheur CNRS au LAL (Laboratoire de l'accélération linéaire) qui représente le détecteur Atlas au CNRS. Et parmi les 200, il y a parfois une ou deux qui sont intéressantes". Cette profusion de collisions et de particules exige aussi un changement des détecteurs. "Atlas et CMS doivent être remaniés et la France s'apprête à y investir 180 millions d'euros, salaires inclus", poursuit Laurent Serin. Ce sera la tâche des équipes du CNRS et du CEA, et leurs partenaires universitaires.

Particules exotiques

Quant aux nouvelles possibilités qu'offrira cette machine, elles s'appliquent d'abord au Higgs. Le boson découvert en 2012 au Cern n'a pas encore révélé toutes ses facettes. Est-il bien conforme à sa description théorique ? "Selon le modèle standard, le Higgs peut se désintégrer de différentes façons. Nous n'avons détecté que très peu de ces modes de désintégration, les plus fréquents. C'est à partir d'eux que nous avons conclu à son existence. Avec le HL-LHC nous espérons observer des modes beaucoup plus rares : en deux muons par exemple, rappelle Laurent Serin. Et puis avec le HL-LHC nous espérons surprendre des phénomènes rares prédits par le modèle standard. Il représente notre compréhension de la physique et doit être sans cesse validé". Enfin, les physiciens espèrent être étonnés par des particules exotiques, que le sacrosaint modèle n'a pas prédites. Certaines pourraient répondre à des énigmes tenaces de l'Univers, comme celle la matière noire,  d'autres seraient le début d'une nouvelle physique.
 

Source : Sciences et avenir
Crédit : cern

En 2026, le faisceau du LHC sera 5 à 7 fois plus lumineux qu'aujourd'hui.

Le chantier de la haute luminosité démarre ce mois-ci au LHC Actualités

Le chantier de la haute luminosité démarre ce mois-ci au LHC

Ce mois de juin 2018 marque le tout début d'une nouvelle ère pour le LHC : le chantier qui démarre aujourd'hui devrait aboutir en 2026, à un renouveau total de la machine. Certes, les hadrons du collisionneur du CERN circuleront toujours dans le tunnel de 27 km de circonférence qui court sous la frontière franco-suisse et les quatre détecteurs – Atlas, CMS, Alice et LHCb – greffés sur le collisionneur pour recueillir les données, seront toujours là. Mais le faisceau, ne sera plus le même. Il contiendra bien plus de particules qu'avant! Cette concentration revient à augmenter le nombre de collisions au moment où les deux faisceaux se croisent, ce qui, dans le jargon des spécialistes, revient à augmenter sa " luminosité " de 5 à 7 fois. C'est donc pour cette raison qu'une fois sa mue accomplie, le LHC deviendra le HL-LHC, le préfixe qui correspond à High Luminosity-LHC.

Profusion de collisions

"A chaque croisement des deux faisceaux, il y aura 200 collisions pour le HL-LHC, contre 40 pour le LHC d'aujourd'hui, explique Laurent Serin, chercheur CNRS au LAL (Laboratoire de l'accélération linéaire) qui représente le détecteur Atlas au CNRS. Et parmi les 200, il y a parfois une ou deux qui sont intéressantes". Cette profusion de collisions et de particules exige aussi un changement des détecteurs. "Atlas et CMS doivent être remaniés et la France s'apprête à y investir 180 millions d'euros, salaires inclus", poursuit Laurent Serin. Ce sera la tâche des équipes du CNRS et du CEA, et leurs partenaires universitaires.

Particules exotiques

Quant aux nouvelles possibilités qu'offrira cette machine, elles s'appliquent d'abord au Higgs. Le boson découvert en 2012 au Cern n'a pas encore révélé toutes ses facettes. Est-il bien conforme à sa description théorique ? "Selon le modèle standard, le Higgs peut se désintégrer de différentes façons. Nous n'avons détecté que très peu de ces modes de désintégration, les plus fréquents. C'est à partir d'eux que nous avons conclu à son existence. Avec le HL-LHC nous espérons observer des modes beaucoup plus rares : en deux muons par exemple, rappelle Laurent Serin. Et puis avec le HL-LHC nous espérons surprendre des phénomènes rares prédits par le modèle standard. Il représente notre compréhension de la physique et doit être sans cesse validé". Enfin, les physiciens espèrent être étonnés par des particules exotiques, que le sacrosaint modèle n'a pas prédites. Certaines pourraient répondre à des énigmes tenaces de l'Univers, comme celle la matière noire,  d'autres seraient le début d'une nouvelle physique.
 

Source : Sciences et avenir
Crédit : cern

En 2026, le faisceau du LHC sera 5 à 7 fois plus lumineux qu'aujourd'hui.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

07 - Adèche

Du 1er mai au 15 novembre
Exposition "ENTRE TERRE ET EAU"

Crises sociales et environnementales dans le Delta du Danube en Roumanie, à la fin du Néolithique. A près de 2 000 km de l'Ardèche, comment se passe la fin de la Préhistoire au bord du fleuve et de la Mer Noire ? Une exposition franco-roumaine inédite, interactive et immersive, à découvrir à la Cité de la Préhistoire !

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020
Exposition
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019
Exposition "GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 31 mars 2019

Exposition de plein air
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Du 23 novembre 2018 au 22 avril 2019
Exposition « FROID »

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 31 décembre
LES JARDINS DE CHAMBORD

Le château a retrouvé en 2017 ses jardins à la française du XVIIIe siècle avec six hectares et demi au pied de la façade nord du château : plus de 600 arbres, 800 arbustes, 200 rosiers, 15 250 plantes...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
www.bloischambord.com


61 - Orne

Du 13 octobre au 23 décembre
Exposition : "LES HAIES", Joël Auxenfans

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


76 - Seine Maritime

Du 15 septembre au 15 décembre
Exposition "L’abbé Pierre photographe, un regard sur le monde"

L'exposition présente soixante-dix photographies inédites prises par l’abbé Pierre lui-même dans de nombreux pays. Elles témoignent de la vitalité des personnes pauvres dans le monde et dévoilent le regard lucide et plein d’amour.

Centre abbé Pierre - Emmaüs
Route d'Emmaüs
76690 Esteville
02 35 23 87 76
www.centre-abbe-pierre-emmaus.org

Lieux:

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