dimanche 18 décembre 2011
lundi 28 juin 2010
BBC News - LHC smashes beam collision record
BBC News - LHC smashes beam collision record
The CMS experiment will search for signs of new physics in collisions at the LHCScientists working on the Large Hadron Collider (LHC) say they have moved a step closer to their aim of unlocking the mysteries of the Universe.
The world's highest-energy particle accelerator has produced a record-breaking particle collision rate - about double the previous rate.
The collider is now generating around 10,000 particle collisions per second, according to physicist Andrei Golutvin.
The LHC is housed in a 27km circular tunnel under the French-Swiss border.
Professor John EllisCern theoristThe more collisions we get, the closer we get to supersymmetry, dark matter, the Higgs boson and other types of new physics
The vast machine is operated by the European Organization for Nuclear Research (Cern), based near Geneva in Switzerland.
Physicists say this marks the start of turning the LHC into the world's most powerful particle collider.
"It's clear that the LHC is the new boy in town, but in two years running we're going to put Fermilab out of business," operation group leader Mike Lamont told BBC News.
The Tevatron particle accelerator at the Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) in Illinois, USA, is the LHC's rival. It has operated at higher intensities, but the current collision rate is a record for Cern.
The LHC is expected to overtake the American machine in due course.
Over the past few months, LHC engineers have slowly and carefully increased the energy and intensity of the proton beams which race around the collider's 27km-long "ring".
The LHC will aim to detect the elusive Higgs bosonThis weekend, engineers smashed together two beams consisting of three "bunches" of protons particles.
For the first time, these bunches were at "nominal" intensity - the intensity the LHC was designed to work at. This means each bunch consisted of as many as 100 billion protons.
The LHC smashed together its first two particle beams travelling at close to the speed of light in November 2009.
At the moment, it is running at half the energy it was designed for, but the scientists aim to take the machine to the top energy of 14 tera-electronvolt (TeV) per beam by 2013.
Stationed around the collider's ring are four large experiments designed to study new physics - in a bid to shed light on the secrets of our Universe. These are Compact Muon Solenoid (CMS), Atlas, Alice and LHCb, of which Dr Golutvin is chief scientist.
Scientists hope to find an elusive sub-atomic particle known as the Higgs boson, dubbed the "God particle", which explained why matter has mass.
Nerve centreStanding in the LHC's main control room, the machine's "nerve centre", Mike Lamont explained that his team has recently achieved a record luminosity - a measure of the number of protons colliding per second.
Luminosity is key to a particle smasher's power, he said. More collisions means more chances of "really interesting physics, like [finding] the Higgs", Dr Lamont explained.
Professor John Ellis, one of Cern's top theoretical physicists, is among those on the hunt for the Higgs. Professor Ellis said he was very excited by the LHC's latest record.
"Protons are complicated particles, they've got quarks, [and other small particles], and colliding them is like colliding two garbage cans and watching carrots come out," he told BBC News.
"The more collisions we get, the closer we get to supersymmetry, dark matter, the Higgs boson and other types of new physics."
The LHC main control room is based in GenevaThe theoretical physicist explained that collision rates depend on the bunch intensity - the number of protons in a bunch.
"Now we will be trying to increase the number of those bunches, and then probably in August we will spend quite a period of time just banging away and trying to get as many collisions as we can."
The eventual aim is to reach 2,808 bunches in a beam. The LHC team hopes to get there by 2016.
Professor Ellis added that as the luminosity increases, one of the things physicists at Cern will be looking for is a mini- black hole.
"It would be absolutely, fantastically exciting if we produced black holes at the LHC," he said.
"Then we would test our ideas about gravity, quantum physics, string theory. This would be much more exciting than finding a... Higgs boson or even dark matter."
A Cern report released in 2008 concluded that these mini-black holes would pose no danger, as they would vanish shortly after being made.
Scientists point out that the collisions generated by the cosmic rays which have been hitting the Earth's atmosphere from space for billions of years can be far more energetic than those at the LHC.
Beam stabilityDr Lamont said that before stepping up the bunch intensity, scientists had to be certain the beam carrying bunches at nominal intensity was not going to become unstable.
"Up to now we've been working with very low intensities because we didn't want to risk any damage," he said.
On March 30, the two beams that produced the first high-energy collisions of seven teraelectronvolts (TeV) contained four bunches each, but with a relatively small number of protons in each bunch.
He said that as the number of protons increased, the team had to be really careful not to lose "a high-intensity beam in an uncontrolled way".
Visitors to Cern can see a futuristic exhibition on particle physics"The beam has got enough energy to melt a hole in the vacuum pipe, cause a vacuum leak into the magnet and helium leak into the vacuum pipe. It could be a real mess and would probably take us six months to repair," said Dr Lamont.
But he said the consequences for the general public would be roughly nil.
"Standard analogy is a British aircraft carrier going at 12 knots. Imagine it going into the Mont Blanc Bridge - it would be a real wreck, but it would not destroy half of Geneva.
"And given that this is all buried 100m under ground, the loss of energy would be very localised and safely contained in the tunnel."
A helium leak happened once before - in 2008. Shortly after the collider was first switched on, a magnet fault caused one tonne of liquid helium to leak into the tunnel.
It took the scientists 14 months of repairs to re-launch the machine.
The LHC is located in a picturesque region of French-Swiss Alps, but Dr Lamont said the team has so far had few opportunities to get off the site and enjoy the area's natural beauty.
"The aim over this summer now is to get into a routine, where we're just turning the handle, delivering collisions on a regular basis to the experiments," he said.
And this weekend's record is the first step towards that goal, he added.
"Once we get into a routine, [scientists on individual experiments] can get on with their analysis, and we can gradually increase the intensity and at the same time catch our breath, go home see our families and maybe get into the mountains occasionally."
jeudi 13 mai 2010
Le LHC, article 3 « Large Hadron Collider
Le LHC, article 3 « Large Hadron Collider
Quoi de neuf au CERN?
Aurons-nous bientôt des connaissances nouvelles sur la matière et l’antimatière? C’est ce que semble affirmer monsieur Andreï Golutvin, porte-parole de l’expérience qui devrait débuter sous peu au CERN. Elle aura une durée d’au moins 18 mois afin d’avoir un nombre assez important de données pour réaliser des avancées scientifiques notables.
Il faudra d’abord confirmer le modèle standard1 afin d’être certain que les études sont véridiques. Le but premier de l’expérience est de partir à la recherche du boson de Higgs.
C’est une particule du modèle standard qui est supposé expliquer l’origine de la masse de toutes les particules existantes. Elle a donc un rôle fondamental, mais il faut d’abord la trouvé car elle n’a jamais été observée de façon indiscutable. Cela permettrait donc aux chercheurs d’étudier des particules supersymétriques2 et d’apprendre, de cette façon, de quoi est constitué le quart de l’univers.
Une autre découverte attendue est celle de la matière noire qui est dite indétectable, jusqu’à aujourd’hui. Cette matière n’émet et n’absorbe aucun rayonnement électromagnétique. Selon les théories émises auparavant, c’est de cela que sont constitué les galaxies : de matière et d’énergie. Comme il a été dit dans un autre article, à peine 4% de ce qui constitue l’univers. La matière noire, qui comprend aussi les particules supersymétriques, compose le 96% restant. Sa découverte et son étude auraient des conséquences inconnues mais certes très utiles.
Ce projet, qui peut durer jusqu’à deux ans, ne sera pas de tout repos, mais il y a environ 2000 physiciens qui travailleront sur le projet et analyseront les résultats. Des travaux ont également été réalisés afin des rendre les détecteurs sensibles à des matières encore plus petites. Bref, les préparatifs nécessaires ont été faits et les chances de réussite sont très hautes. Espérons que le travail fournit portera fruit et ce, le plus tôt possible.
1 : Le modèle standard de la physique des particules est une théorie qui décrit les interactions fortes, faibles et électromagnétiques, ainsi que l’ensemble des particules élémentaires qui constituent la matière.
2 : Relation profonde entre les particules de spin demi-entier (fermions) qui constituent la matière et les particules de spin entier (bosons) véhiculant les interactions. Chaque fermion est associé à un « super-partenaire » de spin entier, alors que chaque boson est associé à un « super-partenaire » de spin demi-entier.
Publié dans Le grand collisionneur d'hadrons (LHC)
mercredi 7 avril 2010
Des millions de collisions: la planète est toujours là | Agence Science-Presse
Des millions de collisions: la planète est toujours là | Agence Science-Presse
(Agence Science-Presse) Même si vous n’avez aucune idée de ce qu’est un électron-volt, vous devinez sans peine que 7 000 000 000 000 d’entre eux, ça fait beaucoup. Et pourtant, la Terre n’est pas tombée dans un trou noir.
Deux textes de vulgarisation, parmi tous ceux publié la semaine dernièmre, qui se dégagent du peloton:
Le LHC, ou Large Hadron Collider, ce méga-accélérateur de particules dont tout le monde parle mais que peu sont capables d'expliquer, n’était pas avare de chiffres mardi dernier : un demi-million d’événements pendant les trois premières heures. Des particules projetées à à 99,999999% de la vitesse de la lumière dans l’espoir d’engendrer des collisions —ces fameux « événements ». Et surtout, cette énergie produite par les collisions, qui a atteint les 7 TeV (le 7 suivi de 12 zéros), un record jamais atteint.
Du moins, jamais atteint en laboratoire. Parce que le cosmos
Les équipes du LHC ont déjà obtenu des millions de collisions - LeMonde.fr
Les équipes du LHC ont déjà obtenu des millions de collisions - LeMonde.fr
Un véritable feu d'artifice, très différent de ce que nous avions vu avant." Pour FabiolaGianotti, coordinatrice des expériences d'Atlas, - le plus grand des quatre détecteurs du Large Hadron Collider (LHC) du CERN -, les premières collisions de protons à haute énergie enregistrées mardi 30 mars, à exactement 13 h 06, marquent "le début d'une nouvelle ère de la physique des particules".
Big Bang en sous-sol - Yahoo! Actualités
Big Bang en sous-sol - Yahoo! Actualités
Pierre Le Hir
Mardi 30 mars, 17h18
Pierre Le HirChampagne au frais et ambiance fiévreuse, mardi 30 mars au petit matin, à l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) de Genève. Une expérience jamais réalisée, à partir du Large Hadron Collider (LHC, 'grand collisionneur de hadrons'), le plus grand instrument scientifique du monde, doit peut être permettre d'éclaircir le mystère de la création de l'Univers. Dans les salles de contrôle, les équipes retenaient leur souffle. Une tension comparable à celle qui précède, à Cap Canaveral ou à Kourou, le lancement d'une navette ou d'une fusée Ariane. Jusqu'à la dernière minute, un paramètre non conforme pouvait faire retarder le tir.
Le Large Hadrons Collider en marche: «Percer les secrets de l'univers» - 20minutes.fr
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Une vue d'artiste d'un trou noir au centre d'une galaxie naissante/NASA/JPL-CALTECH
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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, etBertrand 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.
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, etBertrand 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.
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