Le programme scientifique du CERN Un voyage à travers les accélérateurs du CERN PH Department.

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1 Le programme scientifique du CERN Un voyage à travers les accélérateurs du CERN PH Department

2 France et CERN / Mai 2009 2 Les missions du CERN Repousser les frontières des connaissances Les secrets du Big Bang …à quoi ressemblait la matière dans les tout premiers instants de lexistence de lUnivers ? Développer de nouvelles technologies Technologies de linformation : le Web et la Grille Médecine – diagnostic et thérapie Former les scientifiques et les ingénieurs de demain Rassembler des personnes de différentes nations et cultures

3 Les accélérateurs du CERN

4 Première étape : le LHC

5 France et CERN / Mai 2009 5 l'Université de Genève 450 ans / 1 avril 2009 5 Big Bang Evolution de lUniversAujourdhui 13.7 milliards dannées 10 28 cm WMAP

6 France et CERN / Mai 2009 6 l'Université de Genève 450 ans / 1 avril 2009 6 Atome Proton Big Bang Rayon de la Terre Rayon des galaxies de la Terre au Soleil Univers cm Etudie les lois de la physique juste après le Big Bang augmente la symbiose entre la physique des particules, lastrophysique et la cosmologie Super-Microscope LHC Hubble ALMA VLT WMAP

7 France et CERN / Mai 2009 7 l'Université de Genève 450 ans / 1 avril 2009 7 Une nouvelle ère pour la science fondamentale Recherche du boson de Higgs, de la matière noire (supersymétrie), de nouvelles dimensions,… Exploration de nouveaux territoires de lénergie Collisions p-p et Pb-Pb Exploration de nouveaux territoires de lénergie Collisions p-p et Pb-Pb Anneau LHC : 27 km de circonférence CMS ALICE LHCb ATLAS

8 LHCb CMS Pb-Pb collisions s = 2.76TeV/N ALICE: Pb-Pb Les expériences au LHC 2011-2012: p-p collisions à s = 7 et 8 TeV 2015: p-p collisions à s = 13-14TeV 2015: p-p collisions à s = 13-14TeV Brillantes performances du LHC, des expériences et de la GRILLE de calcul

9 4 Juillet 2012: ATLAS et CMS observent une nouvelle particule compatible avec le Boson de Higgs

10 Etape suivante: Isolde

11 Physique Nucléaire: nTOF & ISOLDE Sections efficaces de Neutrons Astrophysique Aval du cycle nucléaire En 2015, nouvelle zone expérimentale II Faisceaux dions radioactifs Physique Nucléaire Astrophysique Physique du solide En 2016, HIE ISOLDE (plus haute énergie)

12 Décélérateurs d Antiprotons AD

13 Physique de lAntiproton & lAntihydrogène Comparaison matière antimatière Fondamental pour nos théories de la physique m=m g=g ASACUSA ATRAP ALPHA Piégé H dans une bouteille magnétique Commencé la spectroscopie AEGIS GBAR Chute libre de lH Expérience de Galilée avec l antimatière ! ACE Effets biologiques des p Pour une utilisation potentielle dans la thérapie du cancer H H

14 CNGS

15 CNGS: neutrinos vers le Gran Sasso en Italie Comme les quarks, les neutrinos existent en différentes saveurs e Contrairement à ce quon croyait encore il y a ~ 15 ans, les neutrinos ont une petite masse et leur saveur oscille e 732 km 2 candidats observés CERN 732 km OPERA Gd Sasso

16 SPS Hall Nord

17 Physique des cibles fixes (1-100GeV) Compass Hall Nord (60 m long) Les expériences au PS et SPS permettent des mesures de précision et une comparaison avec la théorie. Des déviations seraient le signe de nouvelle physique à haute énergie. COMPASS : Physique du spin avec les muons NA62 : Désintégrations rares du Kaon NA63 : électromagnétisme dans des conditions extrêmes NA61 physique des ions quark gluon plasma Collision ions Pb

18 PS East Hall

19 CLOUD : : une expérience sur le climat Etude de leffets des rayons cosmiques sur la formation des nuages (rayons cosmiques simulés par le faisceau T11, nuages formés dans une chambre climatique

20 Conclusions Le programme scientifique du CERN est : Riche et diverse Couvre un large domaine dénergies, de la physique atomique à lénergie la plus élevée Ouvert aux transferts de technologie, à léducation et aux problèmes de société