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Posts Tagged ‘physique des particules’

Le LSM(1) est un laboratoire insolite par sa situation géographique, situé à 1700 mètres sous la roche pour une meilleure observation de l’univers. Ce n’est pas sa seule particularité …

Entre la Savoie et l’Italie, dans l’atmosphère étouffante et assourdissante du tunnel du Fréjus, rien n’indique la présence du laboratoire au kilomètre 6,5. Puis, en pénétrant dans l’antre, et à la vue de cette grande caverne bardée d’instruments scientifiques dans laquelle s’affairent des chercheurs aux accents russe, grec ou chinois, c’est une excitante sensation d’être au beau milieu d’un film de James Bond qui vous saisit. A l’extérieur, dans la vallée, comme un écho à cette impression, les rumeurs vont bon train et parlent même d’expériences secrètes ! Pourtant, il n’en est rien, car l’intérêt à s’installer sous la montagne est purement scientifique. En effet, le but n’est pas de se soustraire aux regards indiscrets, mais de s’abriter du flux des rayons cosmiques qui bombardent la surface de la Terre en permanence. L’objectif est de mener des recherches sur la matière noire ou le neutrino et procéder à des mesures d’ultra faible radioactivité grâce à un niveau de bruit de fond très bas. Une quête au moins aussi palpitante qu’un scénario de James Bond !

C’est ainsi que depuis 30 ans, le laboratoire aiguise la curiosité des habitants de Modane et des vacanciers… Un lieu propice à l’échange avec les chercheurs s’est donc révélé nécessaire et a été créé en 2009 dans le bâtiment Carré Sciences situé à Modane. Près de 3000 personnes découvrent chaque année “les petits secrets de l’univers” et environ 300 chanceux visitent le laboratoire lui-même.

Tubes de Geissler-Plücker, découverte de l ionisation – photo : lsm

A l’entrée de l’exposition se trouve un cosmophone qui révèle en direct le passage des rayons cosmiques et les transforme en une mélodie de l’univers. Conçu par le Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), cet instrument ludique aide à comprendre pourquoi le laboratoire cherche à se mettre à l’abri des rayons cosmiques.

Suivent ensuite des vidéos, l’exposition d’objets remarquables, des panneaux et des jeux ou encore le petit train de la radioactivité naturelle. Une chambre à brouillard, instrument fascinant, donne une touche artistique et permet de voir concrètement la trace laissée par le passage d’une particule de radioactivité venant de l’air, de la Terre, du cosmos… ou bien même de notre propre corps !

De quoi aiguiser la matière grise en attendant de percer les secrets de la matière noire…

Avec l’essor du tourisme scientifique, la qualité de cette exposition permanente et l’intérêt du laboratoire sont désormais reconnus et mis en avant par les professionnels du tourisme. L’exposition du LSM et le laboratoire lui-même sont cités dans le Guide du Routard(2), le Guide Vert Michelin(3) ou encore le Petit Futé(4). Un coup de pouce qui nous aide à partager la science avec le public. Pas mal non ?

 

 

(1) LSM : laboratoire souterrain de Modane – UMR6417 du CNRS/IN2P3 et du CEA/IRFU
(2) Guide du Routard Savoie Mont-Blanc, page 121
(3) Guide Vert Michelin Alpes du Nord – Savoie Dauphiné, page 422
(4) Petit Futé France souterraine, page 14 – Petit Futé Savoie, page 322 – Petit Futé Alpes

– Article envoyé par le Laboratoire souterrain de Modane –

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L’IN2P3 participe depuis quatre ans déjà aux Masterclasses internationales de physique des particules, organisées en partenariat avec le Cern. Nicolas Arnaud, coordinateur national et chercheur au CNRS au LAL à Orsay, témoigne.


Préambule : Savez-vous quelle est la particule élémentaire la plus commune dans le corps humain ? La réponse est bien entendue dans le quiz « Masterclasses 2012 » ! (Un petit indice : c’est l’hydrogène qui fait pencher la balance…)

Masterclass à Lyon en 2011 (laboratoire IPNL). Photo : Pascal Bellanca-Penel

Buffet campagnard ou pizzas à emporter (une achetée une gratuite) ? Désintégration d’un boson W dans Atlas ou événement de bruit de fond ? Bon, une vidéoconférence Vydio avec le Cern, ça ne doit pas être sorcier quand même ? Et un J/Ψ (prononcer jipsi) dans CMS, combien ça pèse ? Bizarre vous avez dit bizarre, ces particules « étranges » révélées par le détecteur Alice qui enregistre leurs désintégrations en « V0 » ? Toutes ces questions et bien d’autres – au fait, comment puis-je voir des muons sur mon écran alors qu’il n’y a pas de coups visibles dans les détecteurs ? – organisateurs et participants des Masterclasses 2012 se les poseront au cours des quatre semaines à venir. Pendant cette période, plus de 9000 élèves de 31 pays passeront une journée dans un laboratoire pour découvrir la physique des particules en général et le LHC en particulier.

Pour la quatrième année consécutive, l’IN2P3 est partie prenante de ce programme international né en 2005 et qui s’adresse à des lycéens et à leurs professeurs. Initiée en 2009, la participation de l’Institut s’est renforcée à chaque édition. En 2012, dix laboratoires français (voir la liste complète et descriptif) organisent 25 sessions (16 Atlas, 6 CMS et 3 Alice) au cours desquelles ils accueilleront une trentaine de classes et donc environ un millier d’élèves !

Si le programme précis d’une Masterclass varie d’un labo à l’autre, les grandes lignes sont fixées : le matin, des présentations orales sur la physique des particules, le Cern et le LHC ; l’après-midi, une séance de travaux pratiques sur ordinateur permettant de manipuler de vraies données du LHC enregistrées en 2011 et de réaliser une mesure scientifique ; enfin, une vidéoconférence (en anglais !) animée depuis le Cern et qui rassemble toutes les classes qui auront participé à une session Masterclass le même jour.

Une Masterclass à Orsay (laboratoire LAL) en 2011. Photo : LAL

Élèves comme professeurs – pour une fois presque sur un pied d’égalité face à une discipline qu’ils ne connaissent que rarement – repartent le plus souvent enchantés de ces journées de découverte des principaux aspects de la recherche fondamentale en physique des particules. À tel point que les enseignants postulent en général dès la rentrée scolaire pour revenir l’année suivante avec leur nouvelle classe ! Si cette « fidélisation » des professeurs est un bon baromètre du succès des Masterclasses, elle a pour conséquence inattendue de saturer l’offre puisqu’un laboratoire donné ne peut pas organiser plus de quelques sessions dans l’année. Jusqu’à maintenant la forte croissance de la participation française a permis de contenter les participants réguliers tout en acceptant les nouvelles demandes. Mais toute période de croissance ayant une fin, il est probable que nous affichions bientôt complet ! En 2013 nous espérons néanmoins être rejoints par quelques autres laboratoires…

Nous devrons donc bientôt réfléchir à la meilleure manière de toucher de nouveaux publics sans pour autant frustrer nos aficionados… Une possibilité parmi d’autres, probablement testée en 2013 par une classe de la vallée du Rhône, éloignée géographiquement des laboratoires de l’IN2P3 : aller visiter le CERN pendant la période des Masterclasses et organiser une session sur place ! Plus globalement, la problématique de l’accès à des élèves issus d’établissements peu favorisés et/ou qui offrent moins d’activités « optionnelles » à leurs élèves se pose. Nous y réfléchirons à l’avenir dans le cadre de « l’École des deux infinis » qui regroupe maintenant toutes les initiatives de vulgarisation dans lesquelles l’IN2P3 est impliqué : conférences, visites de labos, le programme « Cosmos à l’École », la formation d’enseignants, le projet « Passeport pour les deux infinis » et bien sûr les Masterclasses.

Mais assez bavardé maintenant. Il est 9h, les pizzas sont commandées, les logiciels installés en salle informatique et la vidéoconférence testée. Un dernier coup d’œil aux transparents chargés sur l’ordinateur en attendant que les derniers élèves s’installent dans l’auditorium. Une bonne respiration et c’est parti pour une nouvelle Masterclass : adieu la logistique, bonjour la physique !

Nicolas Arnaud, coordinateur des Masterclasses physique des particules pour la France et représentant français pour l’International Particle Physics Outreach Group (IPPOG).

PS : retrouvez les exercices en ligne pour chaque expérience du LHC
– Alice : http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/ALICE/MasterClassWebpage.html
– Atlas : https://kjende.web.cern.ch/kjende/fr/index.htm
– CMS : http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/CMS/cmsfr.html
– LHCb : Peut-être un exercice en 2013 !? Vous nous manquez ! ☺

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par Nathalie Aubin et Sylvie Massiot, artistes de la compagnie Nukku Matti

Les zéolithes, le pic du spectre, disséquer les gonades, les nématodes, anaérobie, enzymatique, l’étuve agitante, interaction, j’ai du temps de faisceau, le pouième, la désintégration double béta des états excités, la soupe de quark, la magicité du noyau, TeV, KeV… Des mots imaginaires ? Non, le vocabulaire bien spécifique des scientifiques : leur « jargon » comme on dit. Parce que ces mots nous amusent, parce que les phénomènes qu’ils décrivent nous fascinent, et parce qu’ils nous inspirent tout simplement, nous venons de plonger dans l’univers de l’infiniment petit pour la création d’un spectacle sur la structure de la matière et les particules élémentaires. Nous terminons tout juste la deuxième phase : la prise de données…

Les comédiennes interprètent une chanson devant un instrument de physique du CENBG. Photo : Service audiovisuel de Bordeaux 1

Pour ce faire, nous nous sommes immergées, durant cinq jours, dans le monde de la recherche fondamentale et de la physique des particules. Notre expérience s’est déroulée plus précisément au Centre d’Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG). Nous y avons passé une semaine exceptionnelle et nous avons découvert un univers extraordinaire… Christine Marquet, chercheuse au CENBG, nous a ouvert les portes d’un monde jusqu’alors invisible à nos yeux. Ici les chercheurs tentent de percer les mystères par la réflexion, la collaboration, l’échange de savoir, l’invention et la construction d’instruments insolites pour le néophyte. L’ensemble des professionnels s’est mis à notre portée sans compter son temps, ni son énergie pour partager ses connaissances et ses questionnements.

Ainsi, chercheurs, ingénieurs, techniciens nous ont parlé de noyaux exotiques, de mécanique, d’électronique, de chimie chaude, d’astrophysique, de biologie, d’informatique, de particules mais aussi de la place de la recherche dans notre société, de l’importance de la collaboration internationale, de la question de la rentabilité incompatible avec le principe même de la recherche fondamentale. Nous avons collecté beaucoup de données qu’il va nous falloir analyser et trier, mais comme le dit Stéphane, un physicien du CENBG : « le résultat n’est pas toujours là où on l’attend ».

Toutefois cette semaine d’immersion confirme notre envie de transmettre au plus grand nombre l’enthousiasme dans lequel nous avons été plongées. Notre souhait le plus cher est de réussir à traduire dans ce spectacle la même passion, la même curiosité, la même envie de partage que les chercheurs nous ont montrée.


Vidéo de la « Prise de données » (réalisation : Service audiovisuel de l’Université Bordeaux 1)

Pour le moment intitulé « Parce que 12 », ce nouveau spectacle sera en tournée cet automne. Le projet est soutenu par : l’IDDAC, le CENBG, le CNRS/IN2P3, l’Université Bordeaux 1, la Communauté de Communes du Vallon de l’Artolie, la ville de Villenave de Rions. Pour suivre l’évolution du projet, rendez-vous sur la rubrique “Création 2012” de notre site web !

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Notre-Dame de Paris veillera-t-elle sur les conférenciers ? Poster : Bruno Mazoyer, LAL.


La vie des physiciens est ponctuée tout au long de l’année de rencontres au cours desquelles ils montrent, partagent et discutent leurs derniers résultats : les conférences. Quelques fois même, ils s’y chamaillent un peu. La semaine prochaine, la conférence internationale HCP2011 (pour Hadron Collider Physics) réunira la fine fleur de la physique des particules, où les tout derniers résultats du LHC et du Tevatron seront mis sur la table. Y aura-t-il des annonces très importantes ? Les rumeurs disent que non, mais sait-on jamais?

Pour l’organisateur d’une conférence, c’est précisément un casse-tête. En effet, l’importance des résultats présentés peut sans doute se mesurer au nombre des participants. Évidemment. Plus les résultats attendus sont marquants, et plus tout le monde « veut en être ». Seulement, lorsqu’on démarre l’organisation d’un tel événement, on n’en sait encore rien. Si donc assister à une conférence peut provoquer bien des plaisirs intellectuels, permettre de découvrir de nouveaux lieux et de nouvelles personnes, en organiser une, aussi… mais bien différemment !

De la feuille blanche, à l’accueil des participants avec l’espoir qu’ils repartiront satisfaits, la progression se fait naturellement avec son lot de surprises. Certaines sont cocasses, quand elles ne dissimulent pas des situations difficiles : “étudiants” africains demandant des visas pour échapper à leurs conditions, ou sud-américains demandant le remboursement intégral de leurs frais de déplacement, nombreuses sont donc les demandes étonnantes. Mais quand une se concrétise, comme celle de ce théoricien iranien de Meshed, qui souhaite réellement présenter ses résultats, et avec qui nous avons travaillé pour qu’il obtienne son visa et ses subventions locales, on réalise à quel point ces conférences conservent encore au moins partiellement leur rôle original. Saviez-vous que les physiciens des deux blocs ont poursuivis leur collaboration en physique des particules durant toute la durée de la guerre froide ?

Et puis passées ces surprises, il y a le creux. On a 50 inscrits, on en attendait entre 150 et 200, et plus personne ne frappe à la porte. Il va falloir faire des économies. On annule l’achat des stylos laser gravés au nom du laboratoire invitant, on réduit le nombre de petits fours en se disant qu’il y en a toujours trop. On se creuse la tête pour faire venir les collègues en conférence à une période généralement dédiée au travail de fond. Peu importe que trois mois plus tôt, lors d’une autre conférence, ils assuraient qu’ils viendraient à “notre” conférence pour assister en direct à la découverte de notre très chère particule (le boson de Higgs bien-sûr), car les données supplémentaires allaient confirmer dans doute aucun la puissance de Goliath. Mais depuis, plus de données ont coulé sous les ponts, et les premiers indices ont disparu comme par enchantement. Alors tout le monde trouve inutile cette conférence, et d’ailleurs ne faudrait-t-il pas tout simplement la supprimer ? Qu’on en discute, et qu’on en décide que diantre!

Entre-temps, on a proposé des posters, de nombreuses présentations pour chaque expérience alors peu à peu ça repart, le programme se met en place, et s’étoffe. Ça devrait aller, et on se demande quel sera le clou de la conférence. On espère que de nouveaux résultats soient présentés, mais on ne maîtrise pas la situation. On voudrait quand même mettre en place une conférence de presse – si par hasard une bonne surprise arrivait ? Mais non, il faudrait mieux trouver un compromis, va pour un compromis !

Ça avance cahin-caha, quelques personnes respectables acceptent l’invitation car elles savent que la science même quand elle est big ne se maîtrise pas entièrement, que les grandes découvertes se construisent par petits pas et que donc de tels rendez-vous sont tout à fait essentiels pour notre communauté.

Les choses s’enclenchent naturellement. Dans notre petit comité d’organisation, on continue à cogiter, et on se jure de comprendre les décisions politiques des grandes expériences, même si au fond 1) on ne les accepte pas et 2) on ferait la même chose si l’on était à leur place…

Et puis tout à coup on est 200 (enfin sur le papier car le “vrai” physicien ne s’inscrit pas avant que les délais ne soient dépassés). Alors on peut ouvrir les tarifs préférentiels pour les voisins qui préfèrent naturellement aller en conférence à l’étranger, et nous voilà 250. Il va falloir assurer. On rappelle les fournisseurs, les choses s’arrangent.

Tout semble en place, mais peut-être les résultats ne seront-ils pas assez neufs ? Et alors qu’on finalise les badges et les pochettes, un e-mail arrive. C’est une demande de “talk” supplémentaire, pour un nouveau résultat « surprenant ». Le correspondant est sérieux, c’est une grande collaboration, il ne ferait pas cette démarche si ce n’était pas « du solide », pas si tard (du moins c’est ce que l’on espère !). Il reste 15 minutes dans l’agenda. Banco, le ”talk” est à vous, envoyez nous le speaker (conférencier) avant que la conférence ne commence car on vous placera le premier jour !

On verra bien. Toujours est-il que lors de l’introduction nous n’annoncerons pas que l’heure du banquet et autres détails logistiques, mais aussi une présentation qui n’est pas sur le programme imprimé et placé dans les sacs confectionnés deux jours plus tôt. Car le résultat vient de sortir, et ce sera peut-être le highlight (temps fort) de la conférence.

À lundi !

– Gregorio Bernardi, organisateur de la conférence Hadron Collider Physics 2011 et chercheur au CNRS au Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies (LPNHE, CNRS/IN2P3/Université Pierre et Marie Curie/ Université Paris Diderot)

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