Les moyens d’exploration au cœur de la matière…  Qu’étudie t-on au LAPP? □ atomes □ noyaux □ quarks et leptons □ interactions fondamentales  Avec quels.

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1 Les moyens d’exploration au cœur de la matière…  Qu’étudie t-on au LAPP? □ atomes □ noyaux □ quarks et leptons □ interactions fondamentales  Avec quels outils? □ microscopes □ télescopes □ accélérateurs de particules □ détecteurs de particules □ rayons cosmiques Les moyens d’exploration aux confins de l’univers…  Qu’étudie t-on au LAPP?  Avec quels outils? Citez des expériences auxquelles participe le LAPP Introduction : comment y répondre? Plusieurs réponses possibles Le modèle standard : les grandes questions qui subsistent … 1

2 LHC - ATLAS Plusieurs réponses possibles 2 Le LHC :  Quelles particules accélère t il ? □ bosons □ électrons □ photons □ protons  Quelle est sa taille ? □ 25 m □ 40 m □ 27 km □ 300000 km  Quelle énergie atteindra-t-il? □ 14 Joules □ 14 Téra électron-volts □ 14 degrés °C □ 14 Watts L’expérience ATLAS :  Que recherche-t-elle? □ boson 2X □ boson de Higgs □ la supersymétrie □ plus de 4dimensions  Où se trouve-t-elle ? □ en Namibie □ dans l’espace □ à Megève □ à Genève  Combien de pays y participent ? □ 2 (France+Suisse) □ 27 □ 37 □ 7000 Le détecteur ATLAS :  De quoi est-il composé ? □ argon liquide □ silicium □ plomb □ gaz  Quel est son poids ? □ 1 tonne □ 27 tonnes □ 40 tonnes □ 7000 tonnes  Complétez le schéma en plaçant les 3 sous-détecteurs : Un sous-détecteur d’ATLAS : le calorimètre électromagnétique  Quelles particules détecte-t-il ? □ boson de Higgs □ électrons □ photons □ neutrinos  Que mesure-t-il ? □ énergie □ température □ vitesse □ position  A quelle température fonctionne -t-il ? □ 80 °C □ 80 K □ - 80 °C □ - 80 K détecteurs de traces calorimètres générateur plasma détecteur de muons

3 ATLAS – electronique de lecture 3 L’électronique de lecture du calorimètre d’ATLAS 1 câble (1 voie) de lecture correspond à une position dans le calorimètre.  Combien de voies sont lues par l’électronique ? □ 200000 □ 1 □ 27 □ 7000 Le rôle de l’électronique de lecture est de transformer le signal électrique en signal numérique, compréhensible par un ordinateur.  De quoi est constitué un signal numérique ? □ d’énergie □ de 0 et de 1 □ de MP3 Le signal numérique est ensuite traité dans des processeurs.  Que calculent ces processeurs ? □ 64 bits □ le signal analogique □ l’énergie □ le Higgs Des particules traversent le détecteur ATLAS toutes les 25 ns. L’information calculée pour chaque particule est sauvegardée pour pouvoir être analysée plus tard.  Quelle est la quantité de données sauvegardées par an? □ 1 Mega octet □ 64 bits □ 14 Tera bits □ 1000 Tera octets Electronique de lecture

4 La simulation des particules produites par une collision dans un détecteur - 4  Une simulation: pourquoi faire ?  Indiquez les différences qui existent dans le détecteur entre un électron et un photon ?  Combien d'évènements attendus par seconde et par an pour une expérience du LHC ?  Pourquoi la grille est-elle nécessaire pour traiter les données du LHC ?  Quels sont les avantages de l'infrastructure mondiale de la grille ? Les moyens informatiques necessaires

5 La chambre à étincelles et les rayons cosmiques 5  Qu’est-ce qu’une gerbe de rayons cosmiques et d’où viennent-ils?  Que se passe-t-il dans la chambre à étincelles lorsqu’une particule chargée la traverse?  Qu’observez-vous dans la chambre à étincelles?  Quels sont les éléments de la chaine de détection ?

6  Quel type d’ondes l’expérience Virgo cherche-t-elle à détecter ? Des ondes : □ sonores □ électromagnétiques (lumière) □ gravitationnelles □ sismiques  Quel est l’effet de ces ondes sur la distance entre deux objets (miroirs par exemple) ?  Quel est le nom du détecteur utilisé par Virgo ? □ interféromètre □ sismographe □ accéléromètre □ détecteur de particules  Quels objets astrophysiques veut-on observer avec Virgo ? □ planètes □ trous noirs □ galaxies □ supernovae □ étoiles à neutrons  Pourquoi les miroirs du détecteur Virgo sont-ils suspendus ?  Pourquoi l’interféromètre Virgo est-il placé sous vide ?  Quel physicien célèbre a publié la théorie de la Relativité Générale ? En quelle année ?  Quelles sont les deux grandes raisons de vouloir détecter les ondes gravitationnelles? Virgo Plusieurs réponses possibles 6