C'est quoi le Grand Collisionneur de Particules du CERN? (et d'abord, c'est quoi le CERN?)

[en rose, le résumé!]

Comment ça, ça n'intéresse personne? Vous en avez vaguement entendu parler (ou pas), vous vous êtes surtout dépêchés de zapper sur la Star'Ac en classant ce gros appareil incompréhensible dans la catégorie "n'intéresse-personne-et-moi-encore-moins" (si si, je vous connais). Hé bien figurez-vous qu'il intéresse des centaines de personnes (que dis-je, des milliards), depuis les physiciens jusqu'aux médecins, en passant par (hé oui) l'armée!... Mais que peuvent-ils bien lui trouver de si passionnant?

Un "petit" rappel pour commencer:
- CERN = Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (maintenant ça s'appelle Organisation Européenne [...] mais OERN c'est pas joli alors on continue de dire le CERN). C'est un énorme centre dédié uniquement à la "physique des particules" (le plus gros du monde... et il est où? en France, pardi!)
- T'es bien gentille, me direz-vous, mais la physique des particules, moi, ça ne me dit rien, mais alors nada, que dalle. Donc t'es priée d'être un peu plus claire si tu veux que je lise cet article jusqu'au bout...
Alors, la physique d'aujourd'hui tient sur deux jambes: d'un côté la théorie des forces de Newton (mais si, creusez un peu du côté de vos cours de physique de terminale, l'histoire de la pomme, et tout, ça vous revient?), de l'autre, la théorie de la relativité générale d'Einstein. En gros, Newton a été le Dieu des Dieux en physique pendant 2 siècles avec sa super théorie, jusqu'à ce qu'Einstein arrive est nous dise: c'est n'importe quoi d'abord, c'est même pas vrai pour l'infiniment petit. Les minuscules particules ne sont pas du tout réglées sur le modèle "absolu" de Newton, en vrai tout est "relatif". D'où le nom. Sur ce Newton a répliqué (je sais il était mort, mais on fera comme si): OK ma théorie ne marche pas pour le très-petit, mais la tienne ne marche pas pour le très-gros, na! Et ensuite les deux génies sont morts (définitivement, cette fois), et ont laissé le monde dans la merde avec leurs deux théories INCOMPATIBLES, une pour les grands trucs et une pour les petits trucs. Le problème, c'est que les physiciens sont sûrs qu'il devrait exister une "théorie du Tout" pour unifier les deux (GUT: Grand Unified Theory c'est plus classe)... ben oui, ce serait logique que le monde entier soit gouverné par une seule et même loi, non? Donc depuis les années 50-60, quasiment tous les chercheurs en physique fondamentale essaient de trouver cette fameuse théorie. Il y a eu plein d'idées, notamment la théorie des cordes, la plus connue: c'est un mec qui a trouvé que la formule qu'il avait devant les yeux ressemblait à celle d'un élastique qui tremble... avec une infime différence: un élastique à 11 dimensions :) vous imaginez? Bien sûr que non, on ne peut pas imaginer 11 dimensions. Et c'est ça le problème: aucune expérience n'est possible pour prouver cette théorie, puisqu'elle utilise 11 dimensions. Donc après moultes recherches très compliquées, l'élite internationale de la recherche fondamentale nous dit: p'têtre ben qu'oui, p'têtre ben qu'non! Avec ça on est bien avancés.
Alors un américain (Garrett Lisi) publie une théorie du Tout "exceptionnellement simple" (c'est un jeu de mot de mathématiciens, sûrement très drôle, sur le caractère "exceptionnel" et "simple" du "groupe" qu'il utilise, bref)... Mais il y a un gros problème: Lisi est surfeur, professeur de snowboard, physicien à ses heures et complètement inconnu dans la communauté scientifique. Ceci ne plait pas du tout aux vieux physiciens reconnus qui ne veulent pas du petit nouveau qui se la pète, et en revanche ça plaît énormément aux médias, qui se dépêchent de dire qu'un surfeur a découvert comment marche le monde. Et bien sûr, plus il fait parler de lui dans la presse, et plus les chercheurs sont frustrés et descendent sa théorie. Et là je vous laisse sur une histoire en queue de poisson, parce que nous en sommes là! On ne sait pas si sa théorie est vraie, mais pour l'instant aucun chercheur n'a réussi à démontrer qu'elle était fausse... Je vous tiendrai au courant!

Mais nous parlions à la base de l'accélérateur de particules du CERN:
C'est un énorme tuyau d'une trentaine de kilomètres qui forme une boucle sous-terraine. Il s'appelle le LHC pour Large Hadron Collider (Grand Collisionneur de Hadron): il balance des particules à très, très grande vitesse, jusqu'à ce qu'elles se foncent dedans. Pourquoi des particules qui se foncent dedans pourraient nous aider à comprendre le monde?
Imaginez une table de billard (j'aime les images). Vous donnez un coup dans une boule de billard qui fonce dans une autre. La table de billard et les boules qui roulent, c'est en deux dimensions (longueur + largeur de la table). Pourtant, le son du choc arrive jusqu'à nos oreilles, car lui se propage en revanche sur trois dimensions, dans tous les sens. Les boules de billards ne peuvent pas imaginer que leur choc sera "entendu" par une dimension qu'elles ne connaissent pas ...et si nous pouvions nous aussi envoyer des signaux dans des dimensions que nous ne connaissons pas? Le LHC "pèse" les particules, puis les fait se cogner super fort, puis les "pèse" à nouveau: c'est simple, si elles pèsent moins lourd après-coup, c'est que le choc fait perdre quelque chose aux particules. Et si on ne retrouve pas ce quelque chose, c'est qu'il est parti autre part, à un endroit que nous ne connaissons pas... en d'autres termes: dans un monde parallèle. Effrayant, non? La théorie de Lisi affirme que le monde est géré par 4 dimensions: devant-derrière, gauche-droite, en bas-en haut, avant-après, alors que la théorie des cordes voit bien plus que 4 dimensions: le LHC du CERN devrait (entre autres) nous dire quelle théorie a tort, tout simplement en voyant si oui ou non il y a plus que nos 4 dimensions. Ca veut dire que les 6 milliards d'euros dépensés dans la machine ne serviront peut-être qu'à dire: ah ben nan, en fait y'a que 4 dimensions!

Pourquoi en a-t-on récemment entendu parler?
A la base, le LHC devait ouvrir pour 2007. Finalement la date a été décalée à septembre 2008... d'où le branle-bas de combat il y a 3 mois! Ils ont tout installé, passé l'aspi et mis un joli ruban rouge, et puis appuyé sur le gros bouton pour allumer le monstre. Tout y était ...sauf que ça n'a pas marché! Bref, l'accélérateur n'a toujours pas réussi à collisionner deux particules, mais ça ne saurait tarder!

Vous voyez, c'est pas compliqué! Tout est une histoire de:

Comments

[Désirée]

Merci!! Je viens de lire trois articles sans m'essouffler, un exploit! ;)

Moi aussi je regarder arte, et récemment j'ai vu un reportage à propos du big bang. Je ne m'étais jamais vraiment penché sur la question, mais j'ai trouvé cette théorie vachement fumeuse. Il y a quand même un paquet monstre de "si" et de "peut-être" et je me réjouis au fond qu'on sache si peu de chose, ça permets de rêver encore.

Pour résumer six milliards d'euros pour un truc qui marche pas, ça la fiche mal quand même. D'autre part j'ai ouï des craintes quand aux résultats, si cela avait marché. Certains même disant que les chercheurs allaient nous faire péter la cafetière en recréant le big bang originel!

[Océane]

oups, je veux dire :
SI notre beau surfeur [...]
mais vous aviez compris :)

[Océane]

Oui, en fait si on arrive à démontrer qu'il y a plus que 4 dimensions, on démontre en même temps qu'il y a des mondes parallèles... ce qui plairait à tous les chercheurs qui (de plus en plus) pensent que le Big Bang serait dû à un choc entre deux mondes parallèles (comme si vous tapiez vos deux mains l'une contre l'autre: elles sont chacune de dimension 2 mais évoluent dans l'air, en 3D)...
Mais notre beau surfeur sexy a raison, plus de monde parallèle, plus de communication avec les extraterrestres, plus de Harry Potter... c'est beaucoup moins drôle!

[kyungjin]

Je dois dire que tu te débrouilles bien dans la vulgarisation scientifique, j'ai presque tout compris ;) c'est surtout agréable à lire.
J'avais vu un reportage une fois sur la théorie des cordes, sur Arte. Le truc super tordu et pas facile à suivre, mais où ils expliquaient que cette théorie impliquait forcément des mondes parallèles qui se juxtaposent et qu'on pourrait passer d'un monde à l'autre en sautant d'une corde à l'autre, enfin bref un truc dans le genre...

[pakita]

rhôôô...
EN-COOOOOOOOOOOOOORE !!!
Je veux être un géni à ce prix !
Te lire en me marrant et apprendre.
P'tain... ce qu'on se complique la vie parfois...
Y'a qu'à demander à ceux qui savent !