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Redémarrez le Large Hadron Collider pour pousser la physique à ses limites

Les scientifiques supervisant le plus grand accélérateur de particules de la Terre l’ont lancé pour la première fois en trois ans ce week-end pour résoudre certains des plus grands mystères de la physique.

Le Large Hadron Collider (LHC), un puissant accélérateur de particules basé au CERN près de Genève, en Suisse, a redémarré le vendredi 22 avril, après une interruption de maintenance et de mise à niveau de trois ans. Réactivation Lancer ce que les scientifiques appellent Run 3, le troisième cours scientifique du LHC pour mener des expériences jusqu’en 2024.

« Les machines et l’équipement ont subi d’importantes améliorations lors du deuxième arrêt prolongé du complexe d’accélérateurs du CERN », a déclaré Mike Lamont, directeur des accélérateurs et de la technologie au CERN. dans la situation actuelle vendredi. “Le LHC lui-même a fait l’objet d’un vaste programme de fusion et fonctionnera désormais avec des performances plus élevées et fournira beaucoup plus de données pour des expériences LHC améliorées grâce à des améliorations majeures du complexe d’injecteurs. Ces expériences s’appuieront sur les découvertes du LHC lors de son premier run (2009-2013) et de son run 2 (2015-2018).

o : Le grand accélérateur de hadrons examinera les dernières avancées en physique après une interruption de 3 ans

Pour le réactiver, les scientifiques ont lancé une boucle LHC de 16,7 miles (27 kilomètres) pour injecter deux faisceaux de protons dans des directions opposées à un niveau d’énergie de 450 milliards d’électron-volts. Ce n’est qu’un apéritif vers des niveaux d’énergie plus élevés, ont déclaré les scientifiques, car le LHC fonctionnera une fois qu’il aura atteint son objectif de 13,6 billions d’électrons-volts dans l’usine 3.

“Ces rayons se déplaçaient avec l’injection d’énergie et contenaient un nombre relativement faible de protons.” Des précipitations de haute intensité et de haute énergie ont lieu dans deux mois », a déclaré Rodri Jones, chef de la division faisceaux du CERN. Mais les premiers paquets représentent un redémarrage réussi de l’accélérateur après tout le travail acharné d’un long arrêt.

L’arrêt de trois ans du LHC a permis aux scientifiques d’apporter des améliorations substantielles à quatre grandes expériences d’accélérateur de particules. Selon le CERN, les détecteurs ATLAS et CMS eux-mêmes enregistrent plus de collisions de particules que les deux ensembles précédents. ATLAS (abréviation de A Toroidal LHC Apparatus) détecte de minuscules fragments subatomiques provenant de collisions de particules et est utilisé pour rechercher le boson de Higgs, la matière noire et d’autres dimensions. CMS (abréviation de Compact Muon Solenoid) est un détecteur universel qui utilise divers systèmes d’observation similaires à ATLAS.

Les scientifiques regardent le redémarrage du Grand Hadron Collider le 22 avril 2022, pour lancer la troisième étape du plus grand et du plus puissant accélérateur de particules au monde. (Crédit photo : CERN / Ordan, Julien Marius ; Fichet, Jacques Hervé)

En plus d’ATLAS et de CMS, l’expérience ALICE avec un accélérateur de particules lourdes pourra détecter 50 fois plus de collisions grâce à sa modernisation, tandis qu’un autre outil, baptisé LHCb, triplera sa capacité de détection, selon le CERN.

“Le nombre sans précédent de collisions permettra aux équipes internationales de physiciens du CERN et du monde entier d’étudier en détail le boson de Higgs et de soumettre le modèle standard de la physique des particules et ses diverses extensions aux tests les plus rigoureux d’aujourd’hui.” Les responsables du CERN ont écrit dans un communiqué.

Pour l’opération 3, deux nouvelles expériences LHC seront activées. Appelée expérience de recherche avancée (FASER) et détecteur de diffusion et de neutrinos du LHC ([email protected]) devrait explorer une nouvelle physique au-delà du modèle standard en mesurant le nombre de mesures d’antimatière, en modélisant et en explorant physiquement les rayons cosmiques et un état particulier de la matière appelé plasma de quarks et de gluons.

Il faudra plusieurs semaines après le lancement pour que le LHC révisé soit prêt pour de véritables mesures scientifiques. Les responsables du CERN ont déclaré que les cours de sciences devraient commencer cet été.

Une fois la phase 3 terminée en 2024, les scientifiques du CERN l’arrêteront en raison de nouvelles révisions prévues qui comprendront de nouvelles mises à niveau de l’immense accélérateur de particules. Une fois ces mises à niveau terminées, cela permettra aux scientifiques de renommer le Large Hadron Collider le “High Luminous Large Hadron Collider” une fois qu’il rouvrira en 2028.

E-mail Tariq Malik [email protected] ou suivez-le Insérer un tweet. Suivez-nous Postez un commentaire FacebookA Instagram.