Le LHC à la conquête du modèle standard

Quels sont les constituants élémentaires de la matière ? Quelles lois régissent leurs interactions ? Depuis un siècle, les physiciens accélèrent des particules à des énergies de plus en plus élevées pour sonder la matière à des distances de plus en plus petites.

Juillet 2012

Démarrage du LHC

Durée:2'43 | Date: 10 Septembre 2008

Bruno Mansoulié, nous explique les étapes du démarrage du LHC et décrit les étapes ulterieures.

 

Plusieurs générations d’accélérateurs, et beaucoup d’efforts expérimentaux et théoriques, ont ainsi conduit à l’élaboration de notre « Modèle Standard » de la matière. Mais ce magnifique édifice comporte encore des mystères. Sa pièce maîtresse, le « Boson de Higgs », n’a toujours pas été découverte ; et quelques incohérences incitent à rechercher une théorie plus vaste, plus élégante aussi.

Le LHC, pour Large Hadron Collider, doit permettre aux physiciens de « trouver » la pièce manquante du modèle standard. Une aventure scientifique et technologique exceptionnelle à laquelle sont associés les chercheurs du CEA.

Dossiers & documents

LHC, un géant s’éveille

Le plus grand et le plus puissant collisionneur de particules jamais conçu, le LHC entre en scène cette année. Son instrumentation ultrasophistiquée a été développée par les meilleurs spécialistes mondiaux, dont ceux du CEA. Il devrait faire apparaitre de nouvelles particules, phénomènes ou états de la matière.

A la recherche du boson de Higgs

Pièce manquante du modèle standard, le boson de higgs est très attendu au tournant des collisions qui seront provoquées au tournant au sein du LHC. Et s’il n’existait pas ? Des physiciens envisagent déjà des théories se passant de lui.

Les recherches du CEA sur l’origine de l’Univers - Dossier de Presse, Mars 2008
Les recherches du CEA sur l’origine de l’Univers

Comprendre les origines de l’Univers passe notamment par les recherches sur l’infiniment grand, et l’infiniment petit. A chacun ses instruments, aux astrophysiciens, les télescopes, aux physiciens, les accélérateurs de particules comme le LHC.

La physique des particules à la croisée des chemins – une introduction aux enjeux théoriques du LHC

Etienne Klein, rapport du Larsim, Laboratoire des recherches sur les sciences de la matière.

Les accélérateurs de particules

En 1911, Ernest Rutherford découvre le cœur de l'atome : le noyau atomique. Cette découverte marque le début de la physique nucléaire, une science qui va connaître un développement fulgurant avec la mise au point des accélérateurs de particules.

Visite du LHC au Cern

Ce dossier fait le point les enjeux du LHC et sur le rôle du CEA dans cette nouvelle réalisation du Cern.

L’atome

Ce document fait le point sur l’atome et ses constituants. Il donne notamment un éclairage sur le noyau atomique et les outils utilisés par les scientifiques pour l’observer.

  • Lire le dossier thématique : L'atome
Les aimants supraconducteurs du LHC

Un article consacré au magnétisme. Ce sujet fait le point sur les enjeux techniques de la réalisation des aimants supraconducteurs du LHC.

Liens utiles

’Institut de recherches sur les lois fondamentales de l'univers - http://irfu.cea.fr
Le site internet de l’Institut de recherches sur les lois fondamentales de l'univers - Irfu

L’Irfu est impliqué dans le LHC depuis l’idée originale de bâtir ce collisionneur. L’Irfu a notamment participé à la réalisation des aimants quadripôles de l’accélérateur, à la conception de certaines des grandes expériences du LHC comme Atlas, et CMS. Enfin, les physiciens de l’Irfu vont participer aux programmes scientifiques du LHC.

Le site internet du Service de physique des particules - http://irfu.cea.fr/Spp
Le site internet du Service de physique des particules - SPP

Le SPP fait partie de l’Institut de recherches sur les lois fondamentales de l’univers. Les physiciens du SPP participent à la conception des grandes expériences en physique des particules tout comme à l’analyse des données recueillies et la comparaison avec les modèles théoriques envisagés. C’est dans ce cadre que les chercheurs du SPP participent notamment au LHC.

CEA Saclay - http://www.centre-saclay.cea.fr
Le site internet du CEA Saclay

Le CEA Saclay est le centre de référence des sciences de la matière. Il accueille notamment l’Institut de recherches sur les lois fondamentales de l'univers (Irfu) du CEA. A l’occasion du démarrage du LHC, retrouvez un dossier retraçant l’implication de l’Irfu dans le LHC.

LHC France - http://www.lhc-france.fr
Le site internet LHC France

Un site internet pour tout savoir de la participation française au LHC. Le site évoque tous les aspects de cette participation : enjeux scientifiques, défis de l'accélérateur, détecteurs, grille de calcul... Ce site rend également compte de la participation du CEA et du CNRS au projet.

Cern - http://public.web.cern.ch
Le site internet du Cern

Créé il y a un peu plus de 50 ans, le Cern est le plus grand centre de physique des particules du monde. Il est situé de part et d'autre de la frontière franco-suisse, près de Genève. Le CERN est un laboratoire où les scientifiques collaborent pour étudier les constituants élémentaires de la matière et les forces qui les relient. Il existe avant tout pour leur fournir les outils nécessaires, comme le LHC, le plus grand accélérateur de particules au monde.

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