Vanina Ruhlmann-Kleider

Au cœur du métier de chercheur en physique des particules expérimentale se trouve le détecteur, destiné à mesurer et identifier les nombreuses particules produites lors des collisions. Les détecteurs actuels sont très complexes et nécessitent la mise en commun des efforts de plusieurs dizaines de laboratoires du monde entier. Une fois la longue période de conception et de construction achevée, les différents éléments du détecteur arrivent sur le site expérimental, par exemple au CERN, et le montage de l'ensemble prend plusieurs mois que l'on met à profit pour réaliser de nombreux tests. Par exemple, les parties du détecteur qui serviront à reconstruire les trajectoires des particules chargées sont exposées au rayonnement cosmique ce qui permet de vérifier le fonctionnement de l'appareillage avec de vraies particules et de peaufiner les derniers détails des logiciels informatiques de reconstruction. Puis vient le temps où l'accélérateur rentre en fonctionnement, balbutie, puis délivre des collisions en grand nombre. Le détecteur engrange les résultats des collisions sous forme de signaux électriques que les logiciels de reconstruction traitent pour les traduire en information physique, à savoir la masse et l'impulsion des particules produites lors de la collision. Le rôle des physiciens est alors double : contrôler le bon fonctionnement et la réponse de l'appareillage, en assurant des périodes de garde du détecteur qui fonctionne jour et nuit pendant de longs mois chaque année, et analyser les données enregistrées par le détecteur pour extraire les résultats de physique. Si l'outil roi de l'analyse est l'informatique, le guide en est l'intuition physique pour trouver les bons critères qui permettront de retrouver dans les millions de collisions accumulées celles qui révèleront une nouvelle particule – un boson de Higgs par exemple – ou qui permettront de connaître très précisément un phénomène-clef du monde microscopique – par exemple, le mariage de l'interaction électromagnétique et de l'interaction nucléaire faible à haute énergie. Une expérience de physique des particules est un travail collectif mené en collaboration par un très grand nombre de chercheurs, d'ingénieurs et de techniciens issus de pays du monde entier. Pour garantir le succès d'une telle expérience, il est essentiel, comme partout dans le monde de la recherche mais à une plus grande échelle, de développer un haut degré d'interaction entre les divers partenaires. Les échanges sont multiples et revêtent diverses formes : réunions des membres d'une expérience au sein de chaque laboratoire, réunions de toutes les équipes d'une même expérience au CERN ou par téléconférence pour débattre des résultats scientifiques, rencontres entre chercheurs d'expériences différentes au cours de conférences où sont présentés les résultats scientifiques ou les avancées techniques…. Les échanges quotidiens ont également leur part, cruciale, et s'appuient depuis longtemps déjà sur le courrier électronique et sur Internet : le Web, l'une des formes d'Internet, est d'ailleurs né au CERN au début des années 90 de la nécessité pour les physiciens des particules du monde entier d'échanger informations et résultats de manière rapide, documentée et souple.