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Le retour du LHC au Cern. Illustration. © Andrey VP, Adobe Stock

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Le LHC bat son record d'énergie pour chasser la nouvelle physique du Big Bang

La semaine dernière, le Grand collisionneur de hadrons, le LHC, avait fait à nouveau circuler des protons dans son anneau de 27 kilomètres de circonférence. Toujours avec l'objectif de repartir dans quelques mois à la chasse de nouvelles particules et à une nouvelle physique permettant peut-être de résoudre les énigmes de la matière et de l'énergie noire, les ingénieurs et physiciens du Cern viennent de battre ce 25 avril 2022 le record d'énergie pour des protons accélérés dans un collisionneur avec maintenant presque 7 TeV.

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Le LHC bat son record d'énergie pour chasser la nouvelle physique du Big Bang

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Lhc : tous nos articles

Une vue du LHC au Cern. © Cern

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Physique

Cern

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• 17/10/2024

Il y a 70 ans, le 29 septembre 1954 précisément, une convention signée par 12 États européens officialisait l’existence de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, plus connue aujourd’hui sous le nom de Cern. Quelques mois auparavant, la construction des bâtiments de ce qui est devenu le plus grand laboratoire de physique des particules au monde avait commencé. C'est là que sera conçu le World Wide Web et découvert le boson de Brout-Englert-Higgs.

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Accélérateur de particules

Florilège de vidéos pour le Cern, explorateur des secrets de la matière et des forces depuis 70 ans

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• 01/10/2024

Albert Einstein décrivait l’intrication quantique comme « une action à distance qui fait froid dans le dos ». Elle avait déjà été observée pour des particules stables. Des photons et des électrons. Elle vient désormais d’être démontrée pour des particules bien plus lourdes, les quarks top. Avec quelles conséquences ?

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Mécanique quantique

L’intrication quantique persiste entre les quarks top, les particules fondamentales les plus lourdes connues

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• 22/06/2024

De 2015 à 2018, lors du Run 2 du LHC, le Run 1 ayant permis la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs, les chercheurs du Cern sont partis à la chasse avec le détecteur géant Atlas à des particules exotiques dites supersymétriques ou encore portant une charge magnétique, des monopôles. Le Cern a révélé récemment l'état de cette chasse.

Sciences

Physique

Particules de matière noire supersymétriques et monopôles magnétiques, que dit le LHC ?

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• 16/10/2023

Le 25 janvier 1983, le Cern annonçait la découverte du boson W prédit par une théorie unifiée des forces électromagnétique et nucléaire faible. C'est parce que le mécanisme de Brout-Englert-Higgs expliquait la masse de cette particule que la chasse au boson de Higgs a été lancée. La masse du boson W défie aujourd'hui la physique connue, ce que pourrait bientôt confirmer le LHC dans un futur proche.

Sciences

Physique

En vidéo : il y a 40 ans, le Cern découvrait le boson W en prélude au boson de Higgs

actualité

• 27/01/2023

De nombreuses particules ont déjà été découvertes au Grand collisionneur de hadrons (LHC, France-Suisse). Aujourd’hui, les physiciens disent avoir trouvé des preuves de trois combinaisons de quarks inédites : un pentaquark et une paire de tétraquarks.

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Physique des particules

Trois nouvelles particules exotiques détectées avec le LHC

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• 09/07/2022

Une vue du LHC. © Cern

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LHC haute luminosité

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• 04/12/2021

Électron, neutrino, quark… Ces noms ne vous disent rien ? Dans les années 1970, les physiciens ont défini toute une panoplie de particules élémentaires aux noms parfois exotiques. Pourtant, c’est sûr, vous en connaissez au moins quelques-unes. Vérifiez-le à l’aide de ces 10 questions.

Sciences

Physique des particules

Quiz : les particules élémentaires

question réponse

• 27/11/2021

Les particules de matière noire dans l'univers observable pourraient être des cousins proches du photon décrit par des équations ressemblant à celle de l'interaction électromagnétique. Doués de masse, contrairement au photon du modèle standard, ces photons noirs, que l'on appelle aussi des bosons U, sont chassés au Cern grâce à l'expérience NA 64 qui reprend du service après le démarrage du plus puissant accélérateur de particules du Cern après le LHC, le Supersynchrotron à protons.

Sciences

Matière noire

Matière noire : le Supersynchrotron à protons redémarre la chasse aux photons noirs au Cern avec NA 64

actualité

• 27/08/2021

« Steven Weinberg fait partie des très rares personnes qui, dans l'histoire de la civilisation, ont radicalement changé notre façon de voir l'Univers. » Cette phrase a été écrite par le physicien théoricien Gian Francesco Giudice dans un communiqué du Cern qui a annoncé la disparition de l'un des plus grands scientifiques de tous les temps, ayant révolutionné la physique des particules, la théorie quantique des champs et la cosmologie pour reprendre là aussi les mots du mythique laboratoire européen de la physique des hautes énergies.

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Physique

Le prix Nobel Steven Weinberg, unificateur de la lumière et de la radioactivité, s'est éteint

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• 01/08/2021

Selon un sondage, 54 % des Français croient aux fantômes et aux esprits. Brian Cox, physicien britannique, est pourtant formel : les fantômes n’existent pas. Et il en apporte la preuve…

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Physique

Pourquoi les fantômes n’existent pas ? Les explications scientifiques

question réponse

• 25/04/2021

Où en est la recherche sur la matière noire et l’énergie sombre ? Cette composante de l’univers jusqu’à présent invisible pourrait bien être mise à nu au cours de cette année, comme vous pourrez le découvrir durant cette vidéo.

Sciences

Matière noire

Énergie sombre et matière noire : à la découverte du côté obscur de l’univers

actualité

• 03/08/2020

La matière noire est l'une des grandes énigmes de l'astrophysique. Si les particules qui la constituent existent bien, elles devraient nous permettre de comprendre l'origine des galaxies. Mais leur nature reste un mystère. Stefano Panebianco, ingénieur de recherche au CEA, nous explique cette question très ouverte.

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Matière noire

Qu’est-ce que la matière noire ?

actualité

• 17/06/2020

Les trous noirs sont des astres fascinants. La force gravitationnelle qu’ils exercent est telle que ni la lumière ni la matière ne peuvent s’en échapper. Futura-Sciences a interrogé Aurélien Barrau, astrophysicien spécialisé en cosmologie et auteur du livre Des univers multiples, pour savoir si la création de trous noirs sur Terre est possible.

Sciences

Trou noir

Peut-on créer des minitrous noirs sur Terre ?

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• 10/05/2020

Un traitement possible contre le Covid-19 suppose de modéliser des protéines impliquées dans la structure du virus. L'opération demande une grande puissance de calcul qui est atteinte en partageant les opérations à mener sur des ordinateurs à l'échelle de la Planète bleue grâce au logiciel Folding@home. Le Cern vient de joindre à ces ordinateurs certaines des machines de son centre de calcul.

Sciences

Cern

Covid-19 : les ordinateurs du Cern se mobilisent avec Folding@home

actualité

• 30/04/2020

Les accélérateurs de particules, qui utilisent des champs électromagnétiques pour produire des collisions de particules à très haute vitesse, mesurent des centaines de mètres de longueur. Des chercheurs de Stanford viennent pourtant de fabriquer une version miniature d’accélérateur de la largeur d’un cheveu. Un dispositif qui pourrait trouver des applications en médecine pour mieux cibler les radiothérapies.

Sciences

Accélérateur de particules

Un micro-accélérateur de particules de la taille d’un cheveu !

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• 06/01/2020

Imagerie médicale, stockage et transport d’énergie voire lévitation : les applications de la supraconductivité sont nombreuses. Catherine Pépin, chercheuse en physique théorique, nous en présente ici en vidéo, une liste rapide et non exhaustive.

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Supraconducteur

Supraconductivité : quelles applications peut-on envisager ?

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• 09/11/2019

La matière noire continue d’échapper aux tentatives de détection mises en œuvre par les astronomes. Mais des chercheurs proposent aujourd’hui une idée nouvelle pour la piéger. Ils imaginent construire une radio à axions pour capter le murmure de la matière noire.

Sciences

Physique

Matière noire : et si on pouvait l’entendre ?

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• 10/10/2019

Après avoir fortement accrédité l'existence de pentaquarks, des hadrons formés d'un état lié de 5 quarks, les membres de la collaboration LHCb au Cern pensent avoir précisé leur structure. Ceux détectés avec le LHC (Large Hadron Collider) seraient en fait l'équivalent d'un noyau de deutérium formé de deux hadrons liés.

Sciences

Cern

Cern : le secret du pentaquark enfin percé ?

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• 11/06/2019

Le Cern a découvert une nouvelle particule ou plus exactement un état excité d'une particule déjà connue dans le cadre du modèle standard. Il s'agit du charmonium, un analogue de l'atome d'hydrogène mais avec un quark et un antiquark charmés en orbite l'un autour de l'autre.

Sciences

Cern

LHC : un nouvel état de la particule charmonium découvert

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• 04/03/2019

De nombreuses expériences traquent la matière noire, directement ou indirectement. Les derniers résultats obtenus dans l'espace à bord de l'ISS par le « Hubble des rayons cosmiques », AMS-02, viennent d'être publiés.

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Physique

Matière noire : le détecteur AMS-02 a-t-il vu sa trace dans les rayons cosmiques ?

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• 08/02/2019

Un plasma de quarks-gluons, encore appelé quagma, existait pendant les premières microsecondes du Big Bang. On peut le reconstituer sur Terre depuis les années 2000 grâce à des collisions d'ions lourds, et maintenant avec des noyaux plus légers. Il se forme alors une sorte de fluide sans viscosité, capable d'adopter des formes, comme des gouttes de liquide.

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Physique

Des formes géométriques émergent dans des gouttelettes du quagma du Big Bang

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• 13/12/2018

L'Américain Arthur Ashkin, le Français Gérard Mourou et la Canadienne Donna Strickland viennent d'être récompensés par le comité Nobel pour leurs travaux sur les applications des lasers. Troisième femme à recevoir le Nobel en physique, Donna Strickland était la thésarde de Gérard Mourou quand ils ont développé ensemble une technique permettant d'obtenir des impulsions laser extrêmes.

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Laser

Le Nobel de physique 2018 pour le tandem franco-canadien maître de la lumière extrême

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• 03/10/2018

Il y a 10 ans, les premiers faisceaux de protons, encore trop faibles pour générer des collisions intéressantes, circulaient dans le Grand collisionneur de hadrons, alias LHC. Après la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs, la chasse à une nouvelle physique se poursuit.

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Physique

LHC : le Cern fête les 10 ans du premier faisceau

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• 10/09/2018

Le boson de Brout-Englert-Higgs n'explique pas la masse des protons et des neutrons mais il sert bel et bien à donner des masses à leurs constituants, les quarks, dans le cadre de la théorie standard des hautes énergies. Au LHC, les détecteurs Atlas et CMS viennent de le confirmer avec le quark b. Cela peut ouvrir une fenêtre sur une nouvelle physique expliquant les valeurs précises de ces masses.

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Physique

Boson de Higgs : l'origine de la masse des quarks se précise

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• 30/08/2018

Les travaux de construction d'un nouveau LHC ont débuté. Celui-ci produira des faisceaux de protons plus intenses pour des collisions plus riches en évènements rares. Ce LHC à haute luminosité, ou HL-LHC, devrait partir chasser de la nouvelle physique à l'horizon 2025-2026.

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Cern

HL-LHC : la construction du successeur du LHC débute !

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• 03/07/2018

La matière noire pourraient s'être formée à partir de région où le champ responsable de l'existence du boson de Brout-Englert-Higgs était très intense pendant l'hypothétique phase d'inflation du Big Bang. Ces régions se seraient effondrées en donnant des trous noir primordiaux, c'est-à-dire, donc, la matière noire. Voilà donc sa nature expliquée... Mais l'hypothèse reste à vérifier.

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Physique

Le boson de Higgs explique-t-il l'origine de la matière noire ?

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• 28/03/2018

Un aimant flotte au-dessus d'un cuprate en phase supraconductrice baignant dans de l'azote liquide. © Wikimedia Commons, Mai-Linh Doan

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Physique

Supraconductivité

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• 10/03/2018

Membre du Service de physique des particules de l’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers au CEA de Saclay, la physicienne Nathalie Besson étudie les bosons W et Z grâce au détecteur Atlas du LHC. Elle nous raconte l'extraordinaire chasse au boson de Brout-Englert-Higgs, une épopée qui a commencé il y a bien longtemps et mobilisé les plus grands accélérateurs de particules.

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Physique

La découverte du boson de Higgs

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• 08/03/2018

Avec le LHC, les physiciens traquent des réactions de production de particules exotiques qui sont très improbables. Pour augmenter leurs chances de les découvrir en un temps raisonnable, ils augmentent la luminosité des faisceaux. Récemment, ils ont battu de nouveaux records.

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Cern

LHC : de nouveaux records et, peut-être, une future découverte

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• 03/07/2017

Un peu d'espoir pour conjurer le cauchemar de l'hypothèse du désert en physique des particules. Trois expériences différentes mettant en jeu des désintégrations de mésons B donnent des résultats étranges, mais cohérents, qui suggèrent l'existence de nouvelles particules dont certaines émergent naturellement de la théorie des cordes.

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Physique

Trois expériences ont-elles vu le boson W' de la théorie des cordes ?

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• 12/06/2017

Des collisions de protons produisent des particules étranges, au sens propre comme au figuré, qui surprennent beaucoup les théoriciens de la physique des hadrons. Ce phénomène n'était connu jusqu'à présent que lors de collisions d'ions lourds conduisant à la formation du plasma de quarks et de gluons tel qu'il en existait pendant le Big Bang.

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Physique

Énigme au LHC : des collisions de protons vraiment trop étranges

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• 26/04/2017

Il y a presque 80 ans, Werner Heisenberg posait les bases permettant de prédire un curieux phénomène issu de la théorie quantique des champs relativiste appliquée au champ électromagnétique. Dans certaines situations en effet, deux grains de lumière devraient entrer en collision et rebondir comme deux boules de billard. Il est possible que ce phénomène ait été observé directement pour la première fois.

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Atlas

Au LHC, une étrange collision entre lumière... et lumière ?

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• 01/03/2017

Qu'est-ce que le rayon de Schwarzschild ? Ici, la voûte céleste, telle que la verrait un observateur situé près d'un hypothétique trou noir devant le centre de notre galaxie. À cause de la déflexion de la lumière passant près du trou noir, l'image de la Voie lactée n'est plus rectiligne. De plus, les principales constellations sont très déformées. On peut tout de même reconnaître le Sagittaire et le Scorpion, en haut à gauche, et Alpha et Bêta du Centaure, en bas à droite. Une image secondaire de toute la voûte céleste se trouve enroulée dans un cercle, à proximité immédiate de la silhouette du trou noir. © Alain Riazuelo, IAP

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Trous noirs

Rayon de Schwarzschild

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• 25/02/2017

Le Cern utilise un robot pour patrouiller le long du tunnel de 27 kilomètres du LHC, le Grand collisionneur de hadrons. Équipé de multiples capteurs, il inspecte en temps réel l'intégrité structurelle mais aussi la température, la bande passante ainsi que le taux d'oxygène. Une surveillance indispensable au bon fonctionnement de cette installation de pointe.

Tech

Robotique

TIM, le robot qui veille sur le LHC

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• 28/11/2016

Les atomes exotiques sont des analogues des atomes mais formés en utilisant d'autres particules que les protons et les électrons. Ils sont produits avec des accélérateurs. Le Cern vient d'annoncer la création de 300 de ces atomes constitués de mésons pi et K chargés, liés par la force électromagnétique. C'est une première.

Sciences

Lhc

Un atome sans proton ni électron créé par le Cern

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• 21/09/2016

Les résultats obtenus au LHC démontrent que le modèle standard de la physique des particules et les théories qui le fondent sont plus solides que jamais... ce qui désespère les physiciens, qui aiment tant l'inconnu. Le nouveau boson qui semblait sur le point d'être découvert n'était qu'une fluctuation aléatoire des signaux. Qu'une nouvelle physique échappe toujours à nos filets pourrait signifier que nous vivons dans une région d'un multivers.

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Cern

Le LHC est triste : il n'y a pas de nouveau boson, mais y a-t-il un multivers ?

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• 09/08/2016

Prendre part à la quête du graal de la physique des hautes énergies, c'est-à-dire la découverte de particules exotiques issues d'une physique au-delà du Modèle standard, est désormais à la portée de tous. Il suffit de se connecter sur le site Higgs Hunters et de se laisser guider (en anglais) pour, avec de la chance, aider les physiciens à faire la lumière sur la nature de la matière noire.

Sciences

Physique

Grâce au LHC, vous aussi, vous pouvez découvrir de nouvelles particules

actualité

• 14/07/2016

Les faisceaux de protons du LHC n'ont jamais été si lumineux. Il est même possible de les maintenir stables pendant 37 heures. Que va nous dire l'accumulation des données collectées grâce à eux ? Nul ne le sait encore. En attendant, le Cern a confirmé les premiers succès d'une expérience préparant les accélérateurs du futur ainsi que la découverte de hadrons exotiques (appartenant néanmoins au modèle standard) : des tétraquarks.

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Lhc

Le LHC bat des records et le LHCb découvre des tétraquarks !

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• 13/07/2016

L'hélium est utilisé pour refroidir les aimants supraconducteurs des IRM et dans les lasers des lecteurs de codes-barres. Mais les stocks constitués à partir des réserves géologiques s'épuisent alors que la demande s'annonce grandissante. Des universitaires et une compagnie privée viennent heureusement de découvrir un nouveau gisement géant en Tanzanie. Il est d'origine volcanique.

Planète

Volcanologie

Un nouveau gisement d'hélium sauvera des vies grâce à l'IRM

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• 04/07/2016

Le Cern fêtait les 40 ans d'un de ses plus puissants accélérateurs de particules, le Supersynchrotron à protons. Cet instrument pionnier a permis des découvertes célèbres, celle des bosons W et Z en 1983 et, plus indirectement, celle du boson de Brout-Englert-Higgs en 2012, c'est-à-dire des trois nouveaux bosons prédits par le modèle électrofaible. Toujours en activité, le SPS alimente en protons et ions lourds le LHC.

Sciences

Cern

Un pionnier des accélérateurs de particules, le SPS, fête ses 40 ans

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• 02/07/2016

Quels sont les arcanes derrière la production de la matière, de l'espace-temps et des galaxies ? Les collisions viennent de reprendre au LHC afin de tenter de les connaître. Permettront-elles de découvrir un nouveau boson ?

Sciences

Cern

Cern : le LHC repart à la chasse au mystérieux boson

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• 11/05/2016

Des faisceaux de protons circulent à nouveau dans le LHC (le Grand collisionneur de hadrons) et, dans quelque temps, ils seront utilisés pour réaliser des collisions. La luminosité ne fera que croître en 2016 alors, avec ces faisceaux, les physiciens entendent bien découvrir de nouvelles particules. L'objectif : éclairer certaines des plus grandes énigmes de la physique et de la cosmologie.

Sciences

Cern

Le LHC sort enfin de son sommeil hivernal !

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• 04/04/2016

En 2015, des physiciens du Cern avaient annoncé qu'un nouveau boson semblait pointer le bout de son nez, un peu comme le boson de Brout-Englert-Higgs en son temps. En affinant leurs analyses, les chercheurs viennent de confirmer cette impression... mais précisent qu'il est tout à fait possible que ce signal ne soit que du bruit.

Sciences

Physique des particules

Le mystérieux boson du LHC excite les esprits, mais reste fantomatique

actualité

• 18/03/2016

À cheval entre la France et la Suisse, le Grand collisionneur de hadrons permet actuellement de faire des collisions de protons à une énergie de 13 TeV (téraélectronvolts). Découvrez le fonctionnement de cet impressionnant outil en vidéo grâce au Cern.

Sciences

Physique

LHC : comment fonctionne le plus grand accélérateur de particules ?

actualité

• 28/01/2016

Alors que la communauté de la physique des hautes énergies retient son souffle, espérant que l'année 2016 sera marquée par la confirmation de l'existence d'une nouvelle physique, le flambeau de la direction du Cern est bien passé, comme prévu, le premier janvier 2016, entre les mains de la physicienne italienne Fabiola Gianotti. C'est la première femme à la tête du mythique laboratoire.

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Cern

Le Cern est désormais dirigé par la physicienne Fabiola Gianotti

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• 05/01/2016

« Les fermions sont découverts aux États-Unis et les bosons en Europe » : cette plaisanterie à succès chez les physiciens va peut-être de nouveau être confirmée par de curieuses observations réalisées grâce aux détecteurs Atlas et CMS, du Cern. La prudence s'impose néanmoins mais il se peut que le LHC découvre bientôt un nouveau boson six fois plus lourd que celui de Brout-Englert-Higgs.

Sciences

Nouvelle physique

Au LHC, un énigmatique signal montre-t-il un nouveau boson ?

actualité

• 16/12/2015

Chaque année, durant un mois, lors des saisons de fonctionnement du LHC, les physiciens font entrer en collision des ions lourds pour sonder les mystères du plasma de quarks-gluons, le quagma. Ils viennent de battre un record en multipliant par presque deux les énergies mises en jeu. De quoi mieux comprendre le Big Bang.

Sciences

QCD

Le LHC explore le quagma du Big Bang avec une énergie record

actualité

• 28/11/2015