Une Visite au CERN

En février, j’ai eu la chance de visiter le CERN . Je vais donc partager avec vous cette visite ainsi que les enjeux d’un tel centre de recherche.

Qu’es que CERN ?

Le CERN, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, est l’un des plus grands et des plus prestigieux laboratoires scientifiques du monde.

Source : http://home.web.cern.ch/fr/about

D’où vient ce nom  ?

CERN est le sigle désignant « Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire »  .

Le CERN fut institué en 1952 et avait / a pour but d’élever l’Europe au premier rang mondial de la recherche sur la physique fondamentale.

A l’origine le CERN étudiait l’intérieur même des atomes , d’où la qualification de « nucléaire » .

Le temps passa … le mot nucléaire fait peur …

Le CERN fut renommé « Laboratoire européen pour la physique des particules » mais garda le sigle CERN car le CERN est une Marque déposée.

On y fait quoi ?

  • – Bah de la recherche !
  • – Ouais, mais quoi ?
  • – sur les particules ?
  • – C’est quoi une particule ?
  • – Euh … bouge pas je t’explique !

Les Particules élémentaires qu’est ce que c’est ?

Une particule est un élément sub-atomique, c’est-à-dire plus petit que l’atome comme par exemple un électron.

Les particules élémentaires sont le fondement même de l’univers comme le décrits par le modèle standard de la physique des particules .

Ils portent des noms sympathiques comme :

  • Neutrino
  • l’électron
  • Quark
  • Muon
  • Boson Z

et j’en passe .

Toutes les particules élémentaires sont non seulement le fondement même de l’univers mais aussi ce qui le régit .

C’est pour cela que c’est nécessaire de les étudier pour mieux appréhender les mystères de notre univers.

  • Donc le CERN n’étudie que les particules élémentaires ?
  • Non les antiparticules aussi
  • C’est quoi ?
  • L’antimatière tu connais ?
  • Ouai
  • Bah l’antimatière c’est le mot que l’on utilise pour désigner toutes les antiparticules.
  • Ok …. on en revient donc à c’est quoi les antiparticules?
  • Ok , ouvre grand tes oreilles, je t’explique

Les antiparticules c’est quoi ?

On va commencer par un rapide point historique .

En 1929 Paul Dirac utilisa la théorie quantique et la relativité restreinte pour établir une équation décrivant le comportement d’un électron se déplaçant dans un cadre relativiste, c’est-à -dire près de la vitesse de la lumière par exemple .

Cela souleva un problème , tout comme x² = 4 peut avoir comme solution 2 ou -2 , pourquoi n’y aurait il pas un électron d’énergie positive et un électron d’énergie négative.

Dirac tira donc la conclusion qu’il existe pour chaque particule , une antiparticule identique à  exception de sa charge (qui serait opposée).

Le LHC

Toutes ces avancées sont due au Large Hadron Collider .

En français : Le Grand Collisionneur de Hadron.

C’est un accélérateur à particule, c’est-à-dire une machine qui accélère des particules pour leur approcher la vitesse absolue… la vitesse de la lumière .

Et comme  :

avec:

  • E en Joule
  • m la masse en Kg
  • c la vitesse de la lumière (299 792 458 m/s)
  • v la vitesse de l’entité en m/s
  • K l’énergie cinétique en Joule

De manière plus compacte avec le facteur de Lorentz

Le facteur de Lorentz

Donc maintenant que la base mathématique est posée passons à son interprétation :

L’énergie d’une entité est proportionnelle à sa vitesse et à sa masse.

Les éléments placés dans le LHC obtiennent donc une énergie immense, de l’ordre de 6,5 TeV à pleine puissance.

Vous allez me dire c’est très bien tout ça mais en somme ça sert à quoi?

Je vous réponds et si 6.5 TeV rentrait en collision avec 6.5 TeV ?

Nous nous rapprocherons des conditions initiales de l’univers .

Et de nombreuses particules, inobservables aujourd’hui, renaîtraient alors des collisions des deux faisceaux du LHC.

Comme l’antimatière, les muons , les bosons ,etc

Le World Wide Web est né au cern !

Ceci est un extrait du site web du CERN :

Tim Berners-Lee, un physicien britannique, a inventé le web au CERN en 1989. À l’origine, le projet, baptisé « World Wide Web », a été conçu et développé pour que des scientifiques travaillant dans les universités et les instituts du monde entier puissent s’échanger des informations instantanément.

Le premier site web créé au CERN – et dans le monde – était destiné au projet World Wide Web lui-même. Il était hébergé sur l’ordinateur NeXT de Tim Berners-Lee. Le site décrivait les principales caractéristiques du web et expliquait comment accéder aux documents d’autres personnes et comment configurer son propre serveur. L’ordinateur NeXT – le serveur web d’origine – est encore au CERN. En 2013, le CERN a entrepris de remettre en service le premier site web, et a même rétabli le site web à son adresse d’origine.

Le 30 avril 1993, le CERN a mis le logiciel du World Wide Web dans le domaine public. Puis il a émis la version suivante de l’application, sous licence libre, afin d’accélérer sa diffusion. En donnant libre accès au logiciel nécessaire pour faire fonctionner un serveur web, ainsi qu’au navigateur et à la bibliothèque de codes associés, il a permis à la Toile de se tisser.

 

La Grille du CERN

Les expériences du CERN requiert une grande capacité de calcul pour analyser les données récupérées .

Le CERN repartit donc ses calculs entre 11 centres de données partenaires dans le monde entier .

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Source : Photo prise par moi-même au CERN des moniteurs de surveillance de la Grille.

La Grille est une architecture distribuée ayant une bande passante vers le monde proche du Tbps.

Le CERN forme le Tiers 0 de la grille.

A cause de sa grande interconnexion avec le monde, le centre de donnée du CERN sert aussi de transit pour de nombreux organismes.