Gian Giudice, chef du département de physique théorique au CERN, rappelle que "les particules ne sont que la manifestation d'un phénomène", alors que "l'objectif de la physique des particules est de comprendre les principes fondamentaux de la nature".
Comme la nature de l'hypothétique matière noire ou de la non moins mystérieuse énergie sombre.
Des millions de personnes ont les yeux tournés vers le CERN, en ce mardi, 5 juillet 2022 mais on comprend que pour "percer un peu plus les secrets de la matière", 10 ans après sa découverte du boson de Higgs, le LHC du CERN a redémarré à une énergie de collision record.
Les agendas publics du CERN vont au-delà de 2029 et il y a d'autres collisionneurs, comme celui de Fermilab en banlieue de Chicago, par exemple.
Mais au fond, de quoi parle-t-on, fondamentalement?
Ce sont des scientifiques, en Suisse, aux États-Unis et ailleurs qui explorent les particules et les forces les plus fondamentales de la nature.
On peut expliquer cette recherche scientifique en termes simples en décrivant les idées que les physiciens des particules étudient et les outils et méthodes de recherche qu’ils utilisent.
Parmi les idées pour expliquer ceci, prenons l'exemple de l'espace intérieur et l'espace extra-atmosphérique.
Prêts?
On plonge...
Partons du principe qu'il y a une beauté et une symétrie étonnantes dans la nature. Pensez à un flocon de neige, à une marguerite ou à un nid d’abeille. Les formes de ces objets et de tous les autres objets naturels dépendent d’une structure sous-jacente de la matière. Pendant des siècles, les scientifiques se sont demandés quelle pourrait être cette structure. Leurs études ont conduit à la recherche de particules qui sont les blocs de construction les plus petits et les plus simples de la matière et des forces qui contrôlent leur comportement. Les particules sont des quarks et des leptons; les forces sont la gravité, l’électromagnétisme, la force faible et la force forte. Les scientifiques, notamment ceux du CERN et du Fermilab, mènent cette recherche internationale pour apprendre comment fonctionne l’univers.
Mais ça mène à plus grand...
Lorsque les scientifiques étudient les particules subatomiques et les forces qui les lient ensemble, ils en apprennent également davantage sur les débuts de l’histoire de l’univers et sur la façon dont elle a commencé, selon le narratif rendu populaire du "Big Bang". Selon ce narratif, quand l’univers était très jeune, les atomes n’existaient pas parce qu’il faisait trop chaud pour qu’ils se forment. La seule forme de matière était une sorte de "soupe primordiale", composée des particules les plus élémentaires, telles que les quarks et les électrons. Au Fermilab, par exemple, les scientifiques utilisent le Tevatron pour fabriquer les ingrédients de la soupe primordiale en écrasant des protons et des antiprotons à des énergies très élevées. Plus les scientifiques regardent tôt dans le temps, moins les particules deviennent basiques et moins elles sont nécessaires pour contrôler leur comportement. Les lois de la physique sont valables dans tout l’univers et tout au long du temps (que nous observons et documentons, avec les moyens que nous avons).
Les méthodes de choix pour cette exploration sont les collisions et les diffusions.
Concrètement, les scientifiques travaillent en posant de nouvelles questions sur le monde naturel. Ils développent des théories, inventent des outils et des techniques pour répondre à leurs questions et tester leurs théories. Les physiciens des particules sont des scientifiques qui développent et testent des théories sur les plus petites particules de matière.
Parfois, les protons entrent en collision avec des cibles de particules fixes (ions hydrogène, fer, tungstène, par exemple); parfois, les protons entrent en collision frontale avec des antiprotons en mouvement. Ces collisions (aussi appelées événements) créent de nouvelles particules. Les scientifiques enregistrent et étudient comment les particules nouvellement créées s’éloignent (ou se dispersent) de la collision. En observant ce comportement, les scientifiques peuvent ont espoir d'en apprendre davantage sur les particules et les forces qui contrôlent leurs interactions et parfois découvrir des particules jamais vues auparavant.
Pour conduire les recherches, les outils sont principalement les accélérateurs et les détecteurs.
Les instruments que les physiciens des particules utilisent pour leurs études comprennent des accélérateurs, des détecteurs et des ordinateurs puissants. Les accélérateurs donnent aux protons une énergie énorme. Pour étudier de très petites particules, les scientifiques ont besoin de protons de très haute énergie et de très gros accélérateurs. Les particules que les scientifiques veulent étudier sont si petites qu’elles ne peuvent pas être vues par l’œil humain ou le microscope le plus puissant. Les physiciens construisent donc d’énormes détecteurs pour suivre les particules lorsqu’elles se déplacent vers l’extérieur après une collision. Les scientifiques ont besoin d’ordinateurs pour collecter, stocker et analyser les informations. Ils ont besoin d’ordinateurs parce que les expériences créent beaucoup de données sur une très courte période de temps et parce que beaucoup de particules nouvellement créées ne vivent qu’un instant. Les ordinateurs permettent également aux scientifiques d’utiliser les données pour reconstruire les événements d’une collision. Les particules subatomiques se comportent comme des ondes. Comprendre les propriétés des ondes aide les scientifiques à concevoir leurs expériences et à interpréter les résultats.
Retenez ce constat, à savoir que les particules subatomiques se comportent comme des ondes.
Ce n'est presque jamais mentionné dans les "grands médias".
Pourquoi?
Le public doit-il être gardé dans l'ombre par rapport à d'éventuels rapprochements entre la physique des particules et celle des ondes, au moment où la 4G LTE est déployée où se trouvent les populations et que la 5G et même la 6G s'installent, aussi.
Est-ce que l'agenda de déploiement des diffuseurs d'ondes à très haute puissance pourrait avoir un quelconque lien avec les recherches menées dans les collisionneurs
Savons-nous vraiment tout ce qu'il y a à savoir, à propos des travaux de recherche du CERN et des autres installations similaires, connues ou non?
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Si personne n'en parle, ça va rester caché...
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Q = Ton nom et R = Claude
Votre aide est essentielle, merci.
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Merci Claude pour cette vulgarisation.
Merci Claude pour tes précieuses notes. Tu mets à la portée de gens ordinaires (comme moi) la compréhension de choses très complexes qui autrement resteraient obscures.