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Un test raté retarde l'accélérateur du CERN
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Astroclick Index du Forum »  Physique... » Un test raté retarde l'accélérateur du CERN
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André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11024
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 Message Posté le: Lun 09 Avr 2007 11:20 am    Sujet du message: Un test raté retarde l'accélérateur du CERN
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SAlut a tous

Aucun responsable d'un des grands laboratoires de physique de la planète n'aimerait avoir à reconnaître que son institution "est tombée sur les fesses sur la scène mondiale". C'est pourtant le constat auquel vient d'être contraint Pier Oddone, le directeur du prestigieux Fermilab de Batavia, près de Chicago (Etats-Unis).



Qu'est-ce qui a ainsi fait chuter le fer de lance de la physique des hautes énergies américaine ? L'onde de choc d'une explosion qui s'est produite, le 27 mars, à des milliers de kilomètres de l'Illinois, cent mètres sous la frontière franco-suisse, près de Genève. Ce "bang" souterrain, si bruyant qu'il a été entendu jusqu'en surface, a retenti lors d'un essai d'une partie du futur grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, la plus puissante machine à traquer les secrets de la matière jamais construite par l'homme.

La détonation est venue sanctionner un défaut élémentaire dans la conception d'une pièce cruciale de l'accélérateur de particules, dessinée et fabriquée par le Fermilab. Selon le temps que prendront les corrections de cette erreur et les réparations de la partie cassée, le démarrage du LHC, prévu en novembre 2007, pourrait être remis en cause. Or le CERN tenait absolument à éviter tout nouveau retard du chantier, afin d'être sûr de pouvoir commencer à recueillir des données scientifiques à l'été 2008. Ce calendrier tenu à marche forcée devrait lui offrir les meilleures chances de s'assurer au plus vite de la découverte du boson de Higgs, la particule dont tous les physiciens attendent depuis des années qu'elle veuille bien enfin se manifester.

Pourquoi une telle hâte ? Parce qu'il existe un ultime concurrent dans la course au "Higgs", dont la petite chance de succès ne ferait que grandir avec un retard du LHC. Ce rival n'est autre que le Fermilab, où tourne actuellement le Tevatron, un collisionneur en fin de carrière. L'explosion du 27 mars contraint donc le laboratoire américain à laver à la fois son honneur de la faute commise et de l'affreux soupçon qu'elle a pu faire naître.

Le monde de la physique des particules a beau fabriquer des instruments gigantesques, il reste étonnamment petit. La compétition n'y est rendue possible que par une entraide incessante. Chaque laboratoire de la planète apporte ainsi sa contribution à la construction de ces collisionneurs qui permettent de reconstituer la violence des réactions qui ont formé l'Univers lors de ses tout premiers instants.

Des Européens ont collaboré à l'aventure du Tevatron. Et, aujourd'hui, nombre d'Américains participent à l'assemblage de l'anneau de 27 km de circonférence du LHC, qui doit ramener le centre de gravité de la discipline sur le Vieux Continent. Entre autres tâches, le Fermilab a été chargé des aimants qui focaliseront, juste avant qu'ils ne se croisent, les deux flux de protons qui, en sens opposé, feront le tour de la machine à la vitesse de la lumière. De cette concentration de faisceaux les plus fins possibles dépend le nombre de chocs entre protons, ce que les physiciens appellent la "luminosité". A plein régime, celle du LHC devrait produire 600 millions de collisions par seconde. Elles auront lieu quatre fois par tour, au sein d'énormes détecteurs capables de reconnaître chacune des particules élémentaires ainsi libérées.

Sur le total de 1 700 aimants de l'anneau, le Fermilab en a conçu 27, dont la plupart ont été placés par groupes de trois à l'entrée et à la sortie des détecteurs. Neuf d'entre eux ont été construits à Batavia, les autres au Japon. C'est l'un de ces aimants "made in USA" qui a claqué fin mars. Pour la première fois, les conditions du futur fonctionnement du LHC étaient réunies sur ce bref tronçon.

En particulier, la température était proche du zéro absolu, ce qui rend l'hélium superfluide et permet ainsi aux aimants de supporter une énergie énorme grâce à la supraconductivité qui annule presque toute résistance au courant électrique. L'un des tests consistait à suspendre brièvement ces propriétés supraconductrices, comme cela peut parfois arriver. A l'intérieur du cryostat - l'enveloppe qui maintient l'ensemble à très basse température -, l'augmentation brutale de la pression a fait céder un support de l'aimant.

Les équipes du Fermilab et du CERN n'ont pas tardé à comprendre pourquoi. La pièce est trop fragile, tout simplement parce qu'elle n'a pas été conçue et testée aux Etats-Unis pour résister à ce cas de figure particulier, qui n'a jamais été pris en compte. "Nous sommes abasourdis d'avoir oublié quelque chose d'aussi simple dans le design des aimants", avoue M. Oddone sur le site de l'institution. L'erreur est si grossière qu'aucun physicien ne peut la croire délibérée.

"Dans notre communauté, personne ne va s'envoyer des bataillons d'avocats pour constater la faute, dit Yves Sirois (Ecole polytechnique) qui participe à la construction du détecteur CMS. On retrousse les manches pour trouver ensemble une solution. Le Fermilab a eu la bonne réaction en faisant savoir immédiatement qu'il en faisait sa priorité absolue."

Aux dernières nouvelles, la réparation de la pièce endommagée, qui devra être remontée à la surface, ne devrait pas retarder le chantier. En revanche, le délai nécessaire au renforcement de tous autres les supports, dans le tunnel, n'est pas encore connu. La direction du CERN espère qu'elle n'aura pas à faire l'impasse sur la campagne d'essais prévue à la fin 2007, avant les premières vraies collisions de la mi-2008. S'il en était besoin, le "bang" de la fin mars a encore souligné l'importance de ces tests grandeur nature.

AUTEUR; Jérôme Fenoglio

source ;

http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-3244,36-893528,0.html?xtor=RSS-3244

amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.

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