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Les physiciens ne peuvent pas voir les particules qu’ils étudient car elles sont trop petites. Alors, comment étudier quelque chose que l’on ne peut pas voir ?
Imaginez une belle journée d’été. Vous regardez le ciel. Pas un nuage. Vous apercevez alors une traînée de vapeur, mais ne voyez pas d’avion. Vous savez pourtant que cette traînée indique qu’il y a un avion, même s’il n’est pas toujours possible de le voir. Auparavant, les scientifiques photographiaient l’hydrogène liquide sous pression lorsque des particules passaient à travers : les photos montraient des traînées de bulles indiquant le passage des particules, comme la traînée d’un avion dans le ciel. De nos jours, les physiciens disposent de détecteurs très sophistiqués qui fonctionnent comme des appareils photo numériques et envoient directement les informations sur la trajectoire, la charge et l'energie des particules à des ordinateurs.
Le Grand collisionneur de hadrons est l’accélérateur de particules le plus puissant du monde. La communauté scientifique compte sur les expériences qui y seront menées pour mieux connaître les plus petites particules existantes.
Comme son nom l’indique, le LHC fait entrer des particules en collision afin d’analyser le résultat de ces collisions. Des faisceaux de hadrons (des protons ou des ions plomb) sont accélérés en sens inverse dans une grande machine (27 km de circonférence) située sous terre, à une vitesse proche de celle de la lumière, puis entrent en collision en des points très précis du tunnel. De gigantesques détecteurs mesurent ce qui se passe dans ces collisions.
À cette échelle et compte tenu des énergies en jeu, ce que l’on observe est à la fois étrange et passionnant. Comme nous le dit la célèbre équation d’Einstein, la matière est une forme très concentrée d'énergie, et la matière et l'énergie sont interchangeables. Ces collisions pourront nous aider à reproduire les conditions qui prévalaient juste après le Big Bang, à connaître le monde subatomique et à comprendre notre vaste Univers.