Le Large Hadrons Collider en marche: «Percer les secrets de l'univers»

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Publié le 31 mars 2010.

INTERVIEW - A quoi sert le super accélérateur de particules? Qu'espère-t-on découvrir? Le point avec deux experts de la physique des particules...

De notre correspondant à Los Angeles

Il a fait fantasmer les scientifiques (et les nerds de la série Big Bang Theory). A 13h mardi, le Large Hadrons Collider (LHC, «Grand collisionneur de hadrons) a commencé de fracasser des protons les uns contre les autres à une vitesse proche de celle de la lumière. Pour tous ceux qui n'ont pas de doctorat en physique des particules, 20minutes.fr a interrogé deux experts. Brig Williams, de l'université de Pennsylvanie, et Bertrand Echenard, du Californian Institute of Technology, estiment que le LHC permettra d'aider les scientifiques à mieux comprendre les secrets de la matière. Et de l'univers.

 >>Retrouvez notre infographie sur l'accélérateur de particules du Cern en cliquant ici

 

Nous sommes toujours vivants. La menace de se faire avaler par un trou noir géant créé par l'expérience était-elle réelle?
Brig Williams: Elle a été prise au sérieux par le Cern, avec une équipe qui a travaillé plus d'un an pour s'assurer que cela ne pouvait arriver. Certains s'inquiétaient du fait que le LHC pouvait virtuellement donner naissance à des objets aux propriétés similaires à des micro trous noirs. Mais dans la pratique, ils n'existeraient que pendant moins d'un trillionième de seconde avant de disparaître. Pas de quoi grandir et nous dévorer. Des rayons cosmiques frappent la Terre avec une énergie bien supérieure à celle reproduite en laboratoire. Et nous sommes toujours là.

 

Qu'est-ce que le boson de Higgs, pourquoi court-on après ce que certains ont surnommé la «particule divine»? Va-t-on l'observer grâce au LHC?
Brig Williams: Le boson de Higgs, c'est le Saint Graal de la physique des particules. Dans le modèle standard actuel, nous avons un chaînon manquant pour expliquer l'origine de la masse. Cette particule élémentaire, jamais observée jusqu'ici, permet d'expliquer les interactions avec toutes les autres particules et comment elles acquièrent leur masse. Le choix du surnom «particule divine» est plutôt malheureux car le boson de Higgs n'est pas lié à l'existence de Dieu.

Bertrand Echenard: Le mécanisme de Higgs est une question centrale dans le domaine des particules, et au-delà pour mieux comprendre ce qu'est la matière en général. Obseravera-t-on ce boson dans les prochains jours? Certainement pas. Il faudra au moins deux, voire trois ans (le temps d'arriver à pleine puissance, ndr). Les collisions qui ont eu lieu ce matin ont l'air d'avoir bien fonctionné. Du coté technique, tout se passe pour le mieux.

 

Quid de la matière sombre?
Brig Williams: On espère découvrir et observer de nombreuses nouvelles particules grâce au LHC. Cela pourrait permettre de mieux comprendre de quoi est composée la matière noire (qui compterait pour 23% de la masse de notre univers, ndr). Son existence est supposée depuis les années 60, mais ce n'est que plus récemment, via des observations avec de puissant télescopes, qu'on a acquis des preuves. L'énergie noire, en revanche (ou force de l'expansion de l'univers, qui composerait 73% de sa masse, contre 4% à la matière visible) est beaucoup plus mystérieuse, son existence hypothétique, et les chances d'en apprendre davantage via le LHC, plus faibles.

 

Que viennent faire les multi-dimensions (regarder la vidéo «Imaginer la 10e dimension») dans tout ça?
Brig Williams: Des théories comme la théorie des cordes ne fonctionnent que dans un espace à dix dimensions. Communément, nous en connaissons trois, plus le temps. Certains supposent donc que plusieurs autres existeraient, plus ou moins recroquevillées sur elles-mêmes. Une manière de les observer seraient de constater la disparition de particules (via une perte d'énergie) dans ces extra-dimensions.

Bertrand Echenard: Les théories qui postulent l'existence de dimensions supplémentaires reposent sur des prédictions que l'on pourra en effet tester via le LHC. Par contre, il n'y a pas, à ma connaissance, de prédictions de la théorie des cordes qui seront testables au LHC. Cette question reste ouverte. De même que celle des multi-univers –qui n'est d'ailleurs pas si fantaisiste que cela.

 

Le LHC a coûté 6 milliards d'euros. Ces recherches ont-elles des applications concrètes, autre que la pure satisfaction intellectuelle?
Bertrand Echenard: Il s'agit d'abord de remettre en perspective la question de la soif de connaissance. Des Egytiens à nos jours, en passant par les Grecs et les alchimistes, les questions autour de la matière et de l'univers ont toujours été centrales. Il s'agit donc de faire progresser notre connaissance sur des questions millénaires. A côté, il y a de nombreuses applications industrielles: technique de fabrication d'aimant supra-conducteurs (pour, par exemple, mettre au point un réseau électrique sans pertes massives, ndr), traitement de large volumes de données (qui intéresse les opérateurs téléphoniques), applications médicales... Sans compter que la majorité des chercheurs qui travaillent sur le LHC vont acquérir une solide expérience dans de nombreux domaines avant de rejoindre le marche du travail. C'est sans doute cela la plus grande valeur ajoutée du LHC.

Brig Williams: Le LHC est le résultat d'une extraordinaire coopération internationale. Des pays en développement, qui n'avaient jusqu'ici jamais participé à de tels projets, se sont impliqués. Au-delà de la science, c'est déjà un accomplissement phénoménal en soi.

Propos recueillis par Philippe Berry
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