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Les ingénieurs et les physiciensphysiciens du Cern sont fébrilesfébriles au moment où vous lisez ces lignes tout occupés qu'ils sont à accélérer et faire circuler dans le LHC des faisceaux de protons à 6,5 TeV en vue de les faire entrer en collision, ce qui n'avait encore jamais été accompli par l'humanité. Certes, ce n'est pas la première fois que des faisceaux de ce type (leur énergie était de 0,45 TeV il y a environ un mois) ont parcouru presque à la vitesse de la lumière l'orbite de 27 kilomètres de circonférence du Grand collisionneur de hadronshadrons. Mais nul ne sait encore ce qui peut se passer lorsque de tels faisceaux entrent en collision. Qu'en sortira-t-il ? Des particules de matière noire ? Des mini trous noirs ? Cela reste encore un mystère.
Les premières collisions ont finalement eu lieu dans la nuit du 20 au 21 mai 2015 ! Mais avant de chasser de la nouvelle physiquephysique avec elles il faudra encore s'assurer de la stabilité des faisceaux avec des énergies et une luminositéluminosité nominale, ce qui devrait prendre quelques semaines selon les déclarations du Cern. Comme on le rappelait dans un précédent article sur le Grand collisionneur de hadrons, piloter des faisceaux de particules dans cet accélérateur met en jeu une physique et des problèmes qui ont de nombreux points communs avec la physique utilisée pour la navigation dans le Système solaireSystème solaire, la mécanique céleste ou pour comprendre le fonctionnement des tokamaks comme celui d'IterIter. Dans cette physique, les méthodes mathématiques découvertes par Lagrange et Hamilton sont cruciales.
Des paquets de 1011 protons sur orbite
Comme l'explique Jorg Wenninger de l'équipe Opérations du LHCLHC : « Lorsque l'on commence à faire entrer des faisceaux en collision à un nouveau niveau d'énergie, il arrive souvent qu'ils se manquent. Les faisceaux sont très fins : environ 20 micromètresmicromètres de diamètre à 6,5 TeV. Ils sont plus de dix fois plus petits qu'à 450 GeVGeV. Nous devons donc effectuer des réglages - ajuster l'orbite de chaque faisceau jusqu'à ce que les taux de collision fournis par les expériences nous disent que les faisceaux entrent en collision correctement ».
Une fois ce problème résolu, il faudra aussi faire monter les faisceaux en intensité. Au début des expériences, ces faisceaux ne contiendront que quelques « bunches », comme on les appelle dans le jargon des physiciens. Il s'agit de paquetspaquets de 1011 protons. En régime de croisière, quand le LHC sera devenu une « usine à collisions », selon les mots de Jorg Wenninger, chaque faisceau contiendra au moins 2.800 bunches. Il précise aussi : « Nous travaillons toujours sur la chaîne d'injection du LHC. La machine évolue. Au fil des mois, d'infimes changements apparaissent comme l'alignement de la machine, qui se modifie un peu à mesure que la géologiegéologie de la zone évolue. Il faut s'adapter jour après jour ».
Cliquez sur l’image pour voir la mise à jour de l’état des faisceaux B1 et B2. En haut à gauche apparaît LHC1. Il est aussi possible de voir l’état d’autres portions du LHC. © Cern
Suivre l’aventure du LHC
Les grandes découvertes potentielles du LHC pourraient changer radicalement la vision de la place de l'humanité dans l'universunivers et peut-être même son histoire. Il est possible, grâce à plusieurs liens (voir ci-dessous), de suivre en direct ou presque la circulation des faisceaux de protons dans le LHC, de même que les collisions dans les détecteurs.
Des images et des commentaires sont régulièrement proposés sur les sites dédiés aux quatre grandes expériences :
- le site de la collaboration Atlas ;
- le site de la collaboration CMS ;
- le site de la collaboration Alice ;
- le site de la collaboration LHCb.
Il est possible de consulter des vidéos d'information sur YouTubeYouTube grâce à CERNTV. Vous pouvez également suivre le Cern (en français) sur TwitterTwitter, sans oublier Atlas, CMSCMS et le LHC sur FacebookFacebook.
