Le CERN, au coeur de la matière

Le Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire

Le journaliste de la TSR Georges Hardy s'est rendu au CERN, ou Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, en novembre 1959, pour marquer l'anniversaire de l'immense accélérateur à protons, le Synchrocyclotron, qui est le principal instrument de travail de cette institution.

Situé à cheval entre Genève et la France voisine, le CERN a été officiellement créé le 29 septembre 1954 après la ratification d'une convention par 12 États européens. Il a pour mission de favoriser la collaboration entre États européens pour les recherches nucléaires scientifiques et fondamentales.

Le synchrotron à protons : Késako ?

En janvier 1968, le journaliste Georges Kleinmann consacre l'émission scientifique Dimensions au domaine de la physique des particules. Instables et n'existant pas à l'état naturel, ces particules peuvent seulement être détectées lors de collisions à haute énergie.

Il s'est ainsi rendu au laboratoire européen pour la physique des particules (CERN), où, en compagnie d'experts, il nous fait découvrir le grand accélérateur de particules. Ce dernier comprend cinq zones, dont un immense anneau de béton de 200 mètres de diamètre. Tout autour se trouvent les laboratoires et les installations indispensables à la réalisation de l'ensemble du processus. Les physiciens du CERN l'appellent familièrement "la Machine".

Une vie de chercheur

Il se nomme Mike Pentz. Chercheur au CERN, à Genève, il mène une vie ponctuée par sa passion scientifique, sa famille et son engagement politique contre l'apartheid. L'émission Aujourd'hui l'a suivi dans son quotidien, avec ses collègues. Une manière originle de présenter le CERN, dont le fonctionnement reste mystérieux dans la population.

Le LEP

À l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), plus les avancées en physique nucléaire progressent, plus le besoin de nouveaux outils devient pressant.

Après avoir mis en service le Synchro-Cyclotron (SC) à protons en 1957, puis le Super Synchrotron à Protons (SPS) en 1971, le CERN décide de construire le Grand Collisionneur Électrons-Positons (LEP). Ce dernier est installé dans un tunnel de 27 kilomètres de circonférence et de 3,8 mètres de diamètre, à cheval entre la Suisse et la France. Les travaux débutent en 1981, et il devient le plus puissant collisionneur de leptons jamais construit.

Le LEP est un Collisionneur, c’est un appareil dans lequel on fait circuler dans un sens des particules, et dans l’autre sens des antiparticules. 

Inauguration du LEP

Le LEP fut inauguré officiellement le 13 novembre 1989 en présence de quelque 1 500 invités. Parmi eux, des chefs d'État, comme le président français François Mitterrand ou le président de la Confédération Jean-Pascal Delamuraz, ainsi que des ministres de l'ensemble des quatorze États membres du CERN.

Le LHC, dix fois plus puissant

Dans leur quête incessante de réponses sur la nature de la matière, les équipes du CERN ont pu tirer parti de la puissance du LEP. Grâce à lui, le modèle standard des particules a pu être établi, englobant les constituants les plus fondamentaux de la matière. Cependant, des questions essentielles demeurent, et une pièce maîtresse manque encore à ce puzzle : ce que les physiciens appellent le boson de Higgs.

Pour le découvrir, en 1994, la construction d'un Grand collisionneur de Hadrons (LHC) est approuvée. Le LEP est démantelé et le LHC est construit dans le tunnel circulaire de son prédécesseur. Il est prêt à fonctionner le 10 septembre 2008. Il supplante le LEP et devient l'accélérateur de particules le plus puissant jamais construit.

On peut donner la masse aux particules élémentaires à l’aide de ce fameux boson de Higgs qui surgit depuis le vide et qui fait peser les particules. 

Il existe !!!

Le 4 juillet 2012, le magazine d'informations Le Journal revient sur l'incroyable découverte scientifique réalisée au CERN. Les deux détecteurs, ATLAS et CMS, ont permis d'observer des indices de la présence du boson de Higgs en analysant des millions de collisions de protons dans le Grand collisionneur de Hadrons (LHC).

Cette découverte valide la théorie élaborée par le physicien des particules britannique Peter Higgs. Dès 1964, il postulait l'existence d'une particule: un boson donnant une masse aux gaz issus du Big Bang. Sans cette particule, les autres particules ne se rencontreraient jamais et ne pourraient pas former la matière.

Et encore...

Le CERN a joué un rôle majeur dans le développement de certaines technologies informatiques.

La plus célèbre est sans doute le World Wide Web. Créé en 1989 par l'informaticien britannique Tim Berners-Lee, il a permis aux scientifiques de rester en contact et de partager les résultats de leurs recherches. Cette innovation a également offert au grand public un accès au réseau Internet dès 1991.

En 2007, pour analyser les millions de données que le futur collisionneur de particules LHC allait produire, le CERN a développé La Grille, basée sur la même idée que le Web : la mise en commun de ressources informatiques entre des ordinateurs distants, connectés à très haut débit à travers le monde. Ce réseau mondial d'ordinateurs permettra non seulement de partager des informations, mais aussi de la puissance de calcul et des capacités de stockage.

Martine Cameroni pour le site des Archives de la RTS