Le CERN a fait savoir ce jour que la première tentative de circulation d’un faisceau dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC) aura lieu le 10 septembre. La nouvelle est annoncée alors que la phase de refroidissement du nouvel accélérateur de particules arrive à son terme.

Le LHC est l'accélérateur de particules le plus puissant du monde. Par rapport à ses prédécesseurs, il produira, lorsqu’il aura atteint sa performance nominale, sans doute en 2010, des faisceaux ayant une énergie sept fois plus élevée et une intensité 30 fois plus grande.

Logé dans un tunnel de 27 kilomètres, l’accélérateur utilise des technologies encore irréalisables il y a 30 ans. En un sens, le LHC est son propre prototype.

Démarrer la machine ne se résume pas à appuyer sur un bouton. La mise en service est un long processus commençant par le refroidissement de chacun des huit secteurs de la machine. Il faut ensuite procéder aux essais électriques des 1600 aimants supraconducteurs et les soumettre individuellement à l’intensité d’exploitation nominale. Puis on procède à la mise sous tension de tous les circuits de chaque secteur, et enfin des huit secteurs à l’unisson afin de pouvoir faire fonctionner l’ensemble comme une seule machine.

À la fin juillet, ce travail était presque fini ; les huit secteurs étaient descendus à leur température d’exploitation de -271°C, soit 1,9 degré au-dessus du zéro absolu. La prochaine étape est la synchronisation du LHC avec l’accélérateur SPS (Supersynchrotron à protons), qui forme le dernier maillon de la chaîne d’injection dans le LHC. Le fonctionnement des deux machines doit être calé avec une précision de l’ordre d'une fraction de nanoseconde. Un premier essai de synchronisation est prévu le 9 août pour le faisceau circulant en sens horaire dans le LHC ; le deuxième aura lieu dans les semaines suivantes. Les essais se poursuivront en septembre ; il s’agit de s’assurer que toute la machine est capable de produire l’accélération et la collision des particules à 5 TeV, qui est l’énergie de faisceau prévue pour 2008. Sauf incident, le premier faisceau circulera dans le LHC le 10 septembre à une énergie d’injection de 450 GeV (0,45 TeV).

Une fois la circulation de faisceaux stables établie, les faisceaux seront mis en collision. Il faudra ensuite mettre en service le système d'accélération du LHC qui devra porter l’énergie à 5 TeV, amenant ainsi la recherche en physique des particules dans des domaines inexplorés.

« Nous achevons un marathon sur un sprint, a déclaré Lyn Evans, chef du projet LHC. La course a été longue, et nous sommes tous impatients de commencer le programme de recherche du LHC.»

Le CERN publiera régulièrement des informations sur l’état d’avancement du projet d’ici aux premières collisions. L’événement pourra être suivi sur le web depuis le site http://webcast.cern.ch, et sera retransmis par le réseau Eurovision.

Le LHC : pourquoi faire ?

Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) est un gigantesque instrument scientifique situé près de Genève, à cheval sur la frontière franco-suisse, à environ 100 mètres sous terre. C’est un accélérateur de particules, avec lequel les physiciens vont étudier les plus petites particules connues : les composants fondamentaux de la matière.

Le LHC va révolutionner notre compréhension du monde, de l’infiniment petit, à l'intérieur des atomes, à l’infiniment grand de l’Univers.

Deux faisceaux de particules subatomiques de la famille des « hadrons » (des protons ou des ions de plomb) circuleront en sens inverse à l’intérieur de l’accélérateur circulaire, emmagasinant de l’énergie à chaque tour. En faisant entrer en collision frontale les deux faisceaux à une vitesse proche de celle de la lumière et à de très hautes énergies, le LHC va recréer les conditions qui existaient juste après le Big Bang. Des équipes de physiciens du monde entier analyseront les particules issues de ces collisions en utilisant des détecteurs spéciaux.

Essayer de trouver des réponses à des questions :

L’œuvre inachevée de Newton : qu’est-ce que la masse ?

Un problème invisible : de quoi est constitué 96% de l’Univers ?

Le favoritisme de la Nature : pourquoi n’y a-t-il plus d’antimatière ?

Les secrets du Big Bang : à quoi ressemblait la matière dans les premiers instants de l’Univers ?

Des mondes cachés : y a-t-il vraiment d’autres dimensions ?