Le programme scientifique du CERN Un voyage à travers les accélérateurs du CERN P.Bloch, PH Dept.

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1 Le programme scientifique du CERN Un voyage à travers les accélérateurs du CERN P.Bloch, PH Dept.

2 France et CERN / Mai 2009 2 l'Université de Genève 450 ans / 1 avril 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 proton-proton à E CM = 14 TeV Exploration de nouveaux territoires de lénergie Collisions proton-proton à E CM = 14 TeV Anneau LHC : 27 km de circonférence CMS ALICE LHCb ATLAS

8 Etape suivante: Isolde

9 Physique Nucléaire: nTOF & ISOLDE Sections efficaces de Neutrons Astrophysique Aval du cycle nucléaire Faisceaux dions radioactifs Physique Nucléaire Astrophysique Physique du solide

10 Décélérateurs d Antiprotons AD

11 Physique de lAntiproton & lAntihydrogène Comparaison matière antimatière Fondamental pour nos théories de la physique m =m g =g ASACUSA ATRAP ALPHA piéger H dans une bouteille magnétique AEGIS 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

12 CNGS

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

14 SPS Hall Nord

15 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. DIRAC : atomes pioniques + - 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

16 PS East Hall

17 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

18 18 Exemple: applications médicales Accélération des faisceaux Détecter les particules Calcul à G de échelle(Grille) Imagerie médicale CERN Technologies - Innovation Faisceau perdant son énergie dans la matière Tumeur cible Grille pour la gestion des données médicales

19 19CERN / Juin 2009 CERN : Activités de formation Scientifiques au CERN Academic Training Programme Jeunes Chercheurs CERN School of High Energy Physics CERN School of Computing CERN Accelerator School Etudiants Programme des étudiants dété Professeurs de Physique Programmes nationaux et internationaux School of Computing 2008 - Gjövik, Norway 2 nd Latin American School of High Energy Physics Mexico, 2003

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