© NASA, www.atelierchose.com Tout ce que nous pouvons voir dans l'univers est fait d'atomes (taille = 1 dixième de millionième de millimètre). Les atomes.

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2 © NASA, www.atelierchose.com

3 Tout ce que nous pouvons voir dans l'univers est fait d'atomes (taille = 1 dixième de millionième de millimètre). Les atomes se composent d'un noyau (taille plus petite que 1 centième de milliardième de millimètre) et d'électrons (taille supposée nulle). Les noyaux se composent de protons et de neutrons (taille plus petite que celle du noyau). Les protons et les neutrons sont des assemblages de quarks (taille supposée nulle). Les briques fondamentales de l’Univers

4 De plus en plus tôt, de plus en plus chaud Les scientifiques pensent qu'il y a environ 14 milliards d'années, l'Univers était très chaud, très dense et de taille infiniment petite. L'Univers est né dans une fulgurante explosion appelée Big Bang. Alors, les constituants élémentaires stables et éphémères sont apparus. © CERN

5 E=mc 2 La masse est juste une forme d'Energie (c représente la vitesse de la lumière) Merci Einstein ! A partir de plusieurs particules de petite masse vitesse, on peut créer une particule de grande Plus on a d'énergie, plus on peut produire particules lourdes © www.atelierchose.com

6 LHC : Grand Collisionneur de Hadrons L'accélérateur du projet LHC : Il est situé dans un tunnel circulaire à 100 mètres de profondeur, à cheval sur la frontière franco-suisse. Il est installé au CERN (entre le Jura et le lac Léman), le plus grand laboratoire de physique fondamentale du monde. © CERN, illustration Philippe Mouche

7 Une collaboration mondiale Plus de 6 000 chercheurs, originaires des 5 continents, travaillent sur ce projet Argentine, Afrique du Sud, Allemagne, Arménie, Australie, Autriche, Azerbaïdjan, Belgique, Biélorussie, Brésil, Bulgarie, Canada, Chili, République Populaire de Chine, Chypre, Colombie, République de Corée, Croatie, Cuba, Danemark, Émirats Arabes Unis, Espagne, Estonie, États-Unis, Finlande, France, Géorgie, Grèce, Hongrie, Inde, Iran, Irlande, Islande, Israël, Italie, Japon, Kazakhstan, Malte, Maroc, Mexique, Norvège, Nouvelle Zélande, Ouzbékistan, Pakistan, Pays-Bas, Pologne, Portugal, Slovaquie, Roumanie, Royaume-Uni, Russie, Serbie, Suède, Suisse, Taïwan, Tchéquie, Turquie, Ukraine... © www.atelierchose.com

8 L’implication française En France, 13 laboratoires et un centre de calcul, au sein de 3 grandes écoles et 11 universités, contribuent à la construction et à l'exploitation de l'accélérateur et des 4 détecteurs du projet LHC. Villes françaises impliquées : Annecy, Clermont- Ferrand, Grenoble, Lyon, Marseille, Nantes, Orsay, Palaiseau, Paris, Saclay, Strasbourg. (2 cartes au choix) © www.atelierchose.com

9 Que se passe-t-il si des particules d'antimatière rencontrent de la matière ? Les deux particules s'annihilent et leurs masses se transforment en une bouffée d'énergie. C'est pour cela que l'antimatière survit très peu de temps dans un monde de matière. © DESY, www.atelierchose.com

10 La soupe de quarks et de gluons Le LHC pourrait libérer quarks et gluons en accélérant des ions lourds, comme des ions de plomb, à des vitesses proches de la vitesse de la lumière et en les fracassant les uns contre les autres pour comprimer et chauffer la matière. © CERN

11 Au-delà de la 4 e dimension Depuis Einstein, nous pensons que nous vivons dans un monde à 4 dimensions : Ce cube a une largeur, une longueur et une hauteur. L'heure est la quatrième dimension. Cette fourmi qui se déplace sur une corde à 2 dimensions sait-elle qu'elle vit dans un espace à 3 dimensions ? … et nous, dans quel monde vivons-nous vraiment ? (2 fourmis au choix) © ww.atelierchose.com

12 95% de l'Univers est de nature inconnue matière ordinaire : gaz chauds, étoiles, planètes et neutrinos (des particules très fugaces) matière noire : invisible, peut-être découverte au LHC ? Des particules « nouvelles » stables, neutres et massives créées en grand nombre aux premiers instants de notre Univers pourraient constituer la matière « noire », c'est- à-dire 25% de notre Univers. Si on réussit à produire et détecter ces particules au LHC, on pourra peut-être comprendre la nature de cette matière… © SLAC