geoblog

Collider

Aujourd’hui, 7 août, est la date de mise en opération du Large Hadron Collider (LHC). Le LHC est le plus gros accélérateur de particules jamais construit à ce jour (par l’homme; je ne peux pas parler pour les gens de Vénus par contre). Non seulement c’est le plus gros accélérateur, mais aussi la plus grosse machine jamais construite sur la planète Terre. Un joyau de technologie d’une précision de constructions sans pareil qui se retrouve dans un tunnel circulaire de 27 km à 300 mètres sous la ville de Genève. Le LHC est, sans contredis, le plus gros défi technique qu’aura entrepris l’Organisation européenne pour la Recherche nucléaire, le CERN, et possiblement le plus gros défi technique depuis le début de l’ère nucléaire.

Malgré la complexité extraordinaire de cet instrument de recherche en physique nucléaire, son principe est assez simple. Imaginez que vous vouliez voir comment est constituée une voiture. Voir quelles sont les pièces qu’on y retrouve, combien il y en a, quelle est leur masse et avec un peu de chance, leur fonction. Juste en regardant la voiture, ces observations sont plutôt impossibles à faire. Une approche classique du « reverse engineering », c’est de prendre une panoplie d’outils et de, tranquillement, démonter la voiture pièce par pièce. Malheureusement, parfois les outils pour faire une telle chose ne sont pas disponibles. D’autres fois, les outils n’existent tout simplement pas. Comment faire alors?

Au premier niveau, vous pouvez simplement lancer l’auto aussi vite que possible dans un mur. Avec un peu de chance, suffisamment de pièces vont se détacher. Mais, les autos étant bien construites et cette opération étant plutôt banale, ce n’est pas suffisant. Au second niveau, l’idée est de prendre deux automobiles identiques et de faire un face à face à pleine vitesse. Voilà la façon la plus facile et rapide d’étudier les entrailles d’une auto... Et si ce n’est pas suffisant, il suffit d'avoir une piste d'accélération plus longue et de faire aller les voitures encore plus vite.

L’idée d’un accélérateur de particules est très similaire. N’ayant pas les outils pour voir la constitution des neutrons, électrons et protons qui composent les atomes, on les lance les uns sur les autres et on « regarde » avec les détecteurs les plus sensibles de la planète où revolent les morceaux et comment ils se comportent en revolant. Cette technique a permis d’identifier plusieurs particules subatomiques et a fait avancer considérablement la physique des particules élémentaires.

Le LHC est l’accélérateur le plus puissant construit. Il permet d’accélérer des particules à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. Les conditions qui y seront recréées seront similaires à celle qui se trouvait quelques instants après le big bang, à la formation de l’Univers. Rien de moins.

Le LHC doit débuter sa mise en fonction aujourd'hui...

Barre à croc

Et pourquoi donc une «crowbar»? La «cowbar», cet outil insignifiant et atechnologique, a-t-elle quelque en commun avec le summum de la technologie humaine? Non, on ne tape pas sur des atomes avec une barre à clous pour les briser. Non, ce n’est pas non plus une référence à l’ouverture de la boîte de pandore (mais presque).

La « crowbar » est en fait une référence à l’arme préférée de Gordon Freeman. Gordon Freeman est un scientifique du complexe de Black Mesa, au Nouveau-Mexique. Lors d’une expérience supervisée par le Dr Freeman dans la chambre de test de l’« Anomalous Materials Laboratories », un accident s’est produit et s’en est suivi des conséquences inimaginable : Une résonnance en chaine incontrôlable détruisit une grande partie des infrastructures du centre de recherche et un portail interdimensionnel fut ouvert vers le monde de Xen. De ce monde parallèle, des milliers de formes de vies extra-terrestres sont émergées, évidemment avec des intentions hostiles.

La situation a été contenue grâce au talent de Gordon Freeman en maniement de barre à clous, principalement pour ouvrir des caisses de matériel de façon propre et ordonnée et, parfois, pour taper sur des petites bêtes étranges.

Tout ceci n’est bien sûr pas réel (si un doute persistait). Ces événements sont les événements déclencheurs de la série Half-Life... probablement la série de jeu avec les scénarios et l’histoire les plus captivants de l’histoire du jeu vidéo (sur terre).

Et le lien est...?

Plusieurs croient (sans fondement, dois-je ajouter) que l’opération du LHC pourrait avoir des conséquences inattendues. Cet instrument générera non seulement les événements les plus énergétiques jamais produits sur terre, mais probablement même dans le système solaire. Bien que très ponctuels, les effets de ces événements ne sont que spéculation.

Les théories vont d’un beau show de lumière à la création de micro trou noir qui détruira la terre. Certains ont même lancé l’idée qu’une porte interdimentionnel vers Xen pourrait être ouverte. Aussi bien se préparer for unforseen consequences.

Un surcis

Avec chance, vous pourrez peut-être récolter vos tomates et les manger avant que A) elles pourrissent à cause de l’excès d’eau ou B) elles se fassent manger par des headcrabs. En effet, le LHC ne démarrera pas à pleine puissance immédiatement.

Mettre en marche une machine de cette complexité est un défi en soi. Une grande phase de test débute aujourd’hui, maintenant que l’ensemble de la machine a été refroidi à 1.9 Kelvin, soit 1.9° au dessus du zéro absolu (-271 °C). Le premier faisceau circulera dans le LHC le 10 septembre et ce faisceau sera d’abord à faible énergie. Éventuellement l’intensité sera augmentée pour atteindre 5 TeV d’ici la fin de 2008. Théoriquement, l’intensité du faisceau pourrait se rendre jusqu’à 7 TeV.

Faut-il s’en inquiéter? Malgré ce que certains pensent, aucun événement catastrophique ne devrait se produire lors des expériences du LHC. Par contre, les progrès qui pourraient être faits en recherche fondamentale sont inimaginables.

Bonus

En bonus, voici une illustration de Grodon Freeman, prêt pour démarrage du LHC.