Les Défis du CEA n°158 mars 2011
Les Défis du CEA n°158 mars 2011
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°158 de mars 2011

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 297) mm

  • Nombre de pages : 20

  • Taille du fichier PDF : 2,7 Mo

  • Dans ce numéro : physique des particules, Alice au pays des origines.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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6 À la une PLUS D’INFORMATIONS SUR les défis du cea www.cea.fr mars 2011 PHYSIQUE DES PARTICULES Reproduire le plasma originel ? Les chercheurs du Cern et du CEA-Irfu savent que c’est désormais possible grâce à Alice, une expérience capable de créer un nouvel état de la matière, proche de celui qui constituait l’Univers il y a environ 13,7 milliards d’années. Et Alice n’a pas dit son dernier mot… TEXTE : Vahé Ter Minassian ↖ ALICE AU PAYS DES ORIGINES Est-il possible de recréer le « bouillon » de particules élémentaires qui constituait l’Univers dans ses premiers instants ? Une équipe internationale travaillant sur le grand collisionneur à hadrons (LHC) du Cern, à Genève, l’a confirmé. Les physiciens de la collaboration Alice ont annoncé, au mois de novembre 2010, la reconstitution d’un étrange état de la matière d’où serait né, voici 13,7 milliards d’années, le monde tel que nous le connaissons. Dans ce fluide appelé plasma, qui baignait l’espace dans les premières microsecondes du big-bang, les quarks et les gluons pouvaient se déplacer librement. Apprécier ce formidable exploit suppose de connaître l’histoire des quarks depuis le big-bang. Selon les cosmologistes, ceux-ci auraient fini par être emprisonnés dans les particules de la matière ordinaire par « condensation », un peu à la façon de la vapeur d’eau qui se condense en gouttelettes, à mesure que l’Univers s’est refroidi lors de son expansion. C’est pourquoi on ne les retrouve aujourd’hui sur Terre que sous une forme très spéciale, confinés à l’intérieur de certains corpuscules appelés hadrons, dont les plus connus sont L’expérience Alice au Cern a pu reconstituer un étrange état de la matière. Quarks//Particules élémentaires composant d’autres particules élémentaires qui constituent la matière. Gluons//Particules élémentaires qui « collent » les quarks entre eux pour former d’autres particules qui, elles, sont composites. les protons et les neutrons qui constituent les noyaux d’atomes. Un proton ou un neutron est ainsi formé de trois quarks reliés entre eux par l’intermédiaire d’une puissante force portée par les gluons : l’interaction nucléaire forte. Synthétiser une soupe primordiale C’est le plasma des origines, jamais refabriqué par la nature depuis le big-bang sauf, peut-être, dans certains astres appelés « étoiles à neutrons » que les chercheurs d’Alice ont reproduits. « Depuis déjà plusieurs décennies, on savait que c’était possible, au moins sur le papier, explique Étienne Klein qui vient de publier un ouvrage consacré aux différentes théories sur l’origine de l’Univers 1. La théorie qui décrit l’interaction nucléaire s’appelle la « chromodynamique quantique ». Elle a jusqu’ici été assez bien vérifiée et prévoit qu’en soumettant des protons ou des neutrons à de très fortes températures ou densités, il est possible de reconstituer cet état », poursuit le physicien. note : 1. Klein É., 2010, Discours sur l’origine de l’Univers, Paris, Flammarion. voir aussi p.18 Ils en parlent » >
Cern numéro 158 les d éfis du cea Traces d’une collision plomb-plombpériphérique. Dans ce cas, les deux ions plombse frôlent, ce qui produit moins de particules (droite de l’image). Traces d’une collision plomb-plombsemi-périphérique, produisant un peu plus de particules. Traces d’une collision plomb-plombcentrale, lorsque les deux ions plombse heurtent de plein fouet, donnant lieu à de très nombreuses particules. 7



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