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Avec ce sujet, nous allons faire un tour dans les records les plus stupéfiants que l’on puisse imaginer, et comme j’aime bien les nombres, nous allons en voir quelques-uns !
Un chiffre qui n’a rien à voir avec ce sujet, mais que je trouve tout simplement sidérant, et que je voulais partager avec vous : L'univers est vaste, et notre système solaire est immense et gigantesque, il mesure en effet 20 milliards de kilomètres de diamètre !
Mais au final, c’est une distance ridicule comparée à l'univers visible, et cela ne correspond qu'à 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 001% de l'univers visible ! On comprend beaucoup mieux ainsi quand on nous dit que l’univers est composé essentiellement de vide !
Regardons l'une des 6 expériences prévues sur le LHC, avec ALICE pour ( A Large Ion Collider Experiment ). Ce détecteur mesure 16 mètres de haut et 26 mètres de long, son poids est de 10 000 tonnes.
ALICE étudie la matière nucléaire dans un état extrême de température et de densité, la « soupe » de quarks et de gluons qui aurait existé, quelques microsecondes après le Big Bang.
La soupe de quarks et gluons, un plat qui se mange chaud…
Pour reproduire la soupe primordiale de quarks et de gluons, il faut pouvoir chauffer la matière jusqu’à une température 100 000 fois plus grande que celle qui règne au centre du soleil et la comprimer en exerçant une pression équivalente à 100 fois le poids de la Terre sur une tête d’épingle !
Ces conditions ne peuvent être remplies qu’en accélérant des ions à la place des protons dans le LHC. Les collisions de noyaux de plomb qui se produisent au centre d’Alice atteignent des énergies colossales : un ion de plomb comportant 82 protons, l’énergie mise en jeu dans les collisions est 82 fois plus grande que dans les collions proton-proton !
L’optimisation et la conception d’Alice ont été dictées par des critères différents de ceux des autres expériences LHC : le détecteur doit pouvoir séparer les nombreuses particules produites à chaque collision plomb-plomb, jusqu’à 20 000, et identifier leur nature.
Le détecteur Alice est constitué de plusieurs systèmes de détection plongés dans un champ magnétique produit par un imposant électroaimant solénoïdal. Un spectromètre de muons complète l’expérience. Alice utilise la quasi-totalité des techniques connues pour la détection des particules.
Pour rappel la température au cœur du Soleil est d’environ 15 millions de °C. Pour reproduire la soupe primordiale de quarks et de gluons, il faut pouvoir chauffer la matière jusqu’à une température 100 000 fois plus grande, je vous laisse faire le calcul !
Alice est forte en calcul…
Certains événements à l’intérieur d’ALICE peuvent contenir des dizaines de milliers de traces. Ainsi, une grande segmentation des détecteurs est nécessaire ainsi qu’une très grande puissance de calcul pour leur reconstruction des particules. Les flux de données produits par l’expérience Alice sont les plus importants de toutes les expériences LHC. Alice produit environ 12 DVD de données par minute !
Une grille de calcul mondiale conçue pour le LHC permet de gérer et de traiter ces données. Vous pouvez d’ailleurs participer au traitement de ces données en utilisant le LHC@Home.
Alors entrons dans le vif du sujet, suivons Alice et passons de l’autre côté : Le record de la température la plus élevée atteinte par l’homme.
Le Guinness World Records a reconnu le Collisionneur d’ions lourds relativistes (RHIC) du Laboratoire national de Brookhaven (Angleterre) comme étant le dispositif qui a établi une nouvelle norme pour la réalisation de "la température la plus élevée atteinte par l’homme" : un hallucinant 4 000 milliards degrés Celsius, 250 000 fois plus chaud que le centre du Soleil.
Le collisionneur d’ions lourds a réalisé ce remarquable exploit en brisant/percutant ensemble des ions d’or à, à peu près, la vitesse de la lumière. Le collisionneur, qui fait 3,80 km de long, produit la collision qui a engendré une énergie d’impact si intense que les neutrons et les protons à l’intérieur des noyaux d’or ont "fondu", libérant les quarks et les gluons fondamentaux qui ont alors formé un plasma primordial, pratiquement libre de toute friction.
En plus de ce “plasma primordial sans friction” qui est l’une des phases les plus intéressantes engendrées par la physique des particules, on pense que ce type de plasma quark-gluon existait à environ un millionième d’une seconde après le Big Bang et c’est cette substance qui a été mesurée à 4 000 milliards de degrés.
D’autres physiciens ont observé un comportement liquide similaire piégé dans des échantillons d’atome, mais à une température proche du zéro absolu (-273,15 °C), qui est dix millions de milliards de fois plus froide que le plasma quark-gluon.
Le grand collisionneur de hadrons (LHC) de 27 km, au CERN, a également tenté de rivaliser voir de potentiellement surpasser ce record du Brookhaven, et alors ? et alors ??
Et alors, les physiciens, travaillant sur le Grand collisionneur de hadrons, ne savaient plus trop quoi faire depuis la découverte de la particule de Higgs… alors ils se sont dit, pourquoi ne pas briser le record de la plus haute température atteinte par l’homme, pour le plaisir… Et la science bien entendu.
le LHC a donc ‘’ facilement ‘’ établi un nouveau record de température atteint sur Terre, 330 000 fois plus chaude que le centre du soleil !
L’équipe, qui a présenté son travail à la conférence internationale Quark Matter à Washington qui réunit les spécialistes dans le domaine de la physique des particules, a annoncé qu’elle avait battu le précédent record (de 4 000 milliards de degrés) de 38 % !
38 % de plus que 4 000 milliards °C est égal à … : 5 520 milliards de °C (température au cœur du Soleil 15 millions de °C)
Les plasmas de quarks et de gluons, qui ont d’abord été découverts en 2000, sont assez intéressants car ils reproduisent l’Univers quelques centaines de microsecondes après le Big Bang. Dans ces plasmas, les particules qui composent la matière sont libérées de la puissante force nucléaire par d’énormes densités d’énergie. Comprendre les propriétés de cette forme inhabituelle de la matière est cruciale pour comprendre les premiers instants de l’Univers primordial.
Sur le site du CERN : Les expériences LHC ouvrent de nouveaux horizons sur la matière de l’Univers primordial.
ALICE...
Sommes-nous avec cette expérience, tous entrés dans le terrier pour suivre le lapin blanc ?
Tout comme Alice au pays des merveilles, qui fait une chute presque interminable qui l'emmène dans un monde aux antipodes du sien, ou elle va rencontrer une galerie de personnages retors et se trouver confrontée au paradoxe, à l'absurde et au bizarre…
Alice est également « curieuse, extravagamment curieuse ». Ce trait de caractère en fait l’exploratrice idéale, d’autant plus que la petite fille se montre d'emblée d’une insouciance totale, s’engageant dans le terrier du Lapin sans songer un seul instant à la manière dont elle pourra en ressortir. Est-ce pareil pour nous ?
J’aurai tendance à dire oui un grand OUI même, car tout comme au Pays des merveilles, ou le temps est déréglé, au point qu’il n’y en a pas assez, nous serions condamné à vivre éternellement à l'heure, non pas du thé, mais du profit, de la folie, de l’égoisme etc.
On peut interpréter le pays des merveilles de plusieurs façons différentes. On peut, tout d'abord, le considérer comme un monde surréaliste, coloré et ingénu. À l'inverse, on peut y voir un endroit cauchemardesque dans lequel Alice se retrouve prise au piège, un monde où la logique a été abandonnée au profit de la folie, peuplé de personnages ambigus et inquiétants.
Notre monde actuel ressemble de plus en plus fortement à ça en effet de nos jours je trouve…
Source : LHC France – Gurumed – Wikipédia -
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