1 CDF sur Tevatron au Fermilab, USA LExpérience CDF et La Physique des Collisionneurs à Hadron Uni. Genève participe à 2 expériences sur les collisionneurs à hadron ATLAS sur LHC au CERN 2 km 8.4 km

2 Quest-ce quun collisionneur à hadron? neutron n = udd proton p = uud l Hadron (Gr hadros, fort): particule sensible à linteraction forte – Un hadron est composé des quarks (particules élémentaires de la matière) – Les quarks sont liés par les gluons dans un hadron collisionneur à hadron = collisionneur à quark et gluon proton: le plus simple des hadrons stables

3 – De quoi le monde est-il fait ? – Qu'est-ce qui le maintient uni ? – Doù il vient et où il va ? Quest-ce que lon cherche sur un collisionneur à hadron? La loi des particules élémentaires l On cherche à comprendre la structure la plus fine de la matière l Un collisionneur est notre sonde vers le monde des particules – Les collisionneurs à lepton(?) et à hadron sont complémentaires n à lepton (LEP) : plus précis n à hadron (Tevatron, LHC): plus puissant et plus polyvalent – On peut y étudier directement linteraction forte, faible, électromagnétique, et au delà … n Les composants élémentaires n Les interactions entre elles Confronter la théorie avec des observations Donner une direction pour une nouvelle théorie !

4 La Physique des Collisionneurs à Hadron l La physique des collisionneurs à hadron englobe presque tous les aspects intéressants de la physique des particules – 250 publications scientifiques par CDF à ce jour (~15 ans)

5 Les détecteurs sur les collisionneurs l Les détecteurs sont généralement cylindriques l Les détecteurs sont en couches – Il faut distinguer les différentes particules émises

6 A chacun son Sherlock Holmes … l L'interaction de différentes particules avec les divers sous- ensembles d'un détecteur:

7 Dure dure la vie des expérimentateurs l Les expériences sur les collisionneurs à hadron sont très difficiles – Complexité: les collisions des quarks et gluons produisent des centaines à des milliers de particules de toutes sortes n Détecteurs précises – Rapidité: les événements intéressants sont rares, donc il faut faire beaucoup de collisions, et rapidement (des MHz) n Détecteurs et électroniques rapides – Hostilité: lenvironnement est sale n Détecteurs résistants aux fortes doses de radiations l Les expériences sont donc: grandes, complexes, chères – Ce sont les véritables installations n décennie de construction et décennie dopération – solutions: collaborations internationales n CDF: 500 physiciens venant de 12 pays – ATLAS: 1600 physiciens venant de 34 pays

8 25m 46m CDF ~ 7000tons ATLAS 16m 11m ~ 100tons

9 Dernière ligne droite avant passer le témoin … l Le Tevatron au Fermilab (près de Chicago) – laccélérateur le plus puissant du monde actuellement (10xLEP) n E CM = 2 TeV, fréquence de croisement 2.5 MHz – 14 TeV et 25 MHz pour LHC l Importantes améliorations terminées en 2001 – Contribution de Genève : Séquenceur pour SVT de CDF (déclencheur pour des traces avec un vertex déplacé) Merci à Annie et aux groupe électronique ! n fonctionne comme une merveille

10 SVT est unique au monde … l Beaucoup danalyse possible grâce au SVT – Les désintégrations rares des mesons B 0 (bd) n Études sur les propriétés de linteraction faible et la recherche de nouvelle physique – Bonne chance à Dr. Andras Zsenei au CERN – Les masses et largeurs des D** (cu) M(D1)= MeV M(D2)= MeV n mesures les plus précises actuellement n important pour tester les modèles – Publication en préparation (Mario Campanelli)

11 Analyse avec SVT (cont.) – La différence du temps de vie des états CP du meson Bs 0 (bs) n possible uniquement à CDF n première mesure significative avec 500 pb 1 (été 2005) – bon courage à Mauro – La production de b-bbar (Sofia) – La production de photon+b (Mario) n propriétés de linteraction forte n recherche de nouvelle physique

12 Et encore … – La production de 2 photons n propriétés de linteraction forte n important pour la recherche du Higgs – publication prête à envoyer – bonne chance à Dr. Yanwen Liu à lUni. de Louvain – La production des quarks b n mesure inclusive avec des gerbes jusquà haute énergie n première mesure à CDF – bon courage à Monica

13 Conclusions l Il reste 3-4 ans à CDF et D0 pour faire des découvertes – Lexpérience sur CDF nous donne un avantage important pour démarrer les analyses sur ATLAS l Lannée 2005 sera encore meilleure – Compter sur un dédoublement des données, jusquà 1 fb 1 l Lannée 2004 a été très productive pour notre groupe – Beaucoup de bons résultas physiques n Notre investissement sur SVT nous rapporte gros ! Merci à Catherine pour le soutien administratif !