J. Colas5 décembre 2002 Laboratoire d ’Annecy de Physique des Particules

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2 J. Colas5 décembre 2002 Laboratoire d ’Annecy de Physique des Particules http://wwwlapp.in2p3.fr

3 J. Colas5 décembre 2002 Un laboratoire de taille moyenne, jeune, dynamique –UMR de l ’université de Savoie –~70 expérimentateurs (dont 8 enseignants chercheurs et ~15 doctorants) –~75 ITAs –~7 expériences Physique auprès des accélérateurs Astro-particules Associé à un important groupe de théorie : Le LAPTH –~25 théoriciens (dont 7 enseignants-chercheurs) Phénoménologie du modèle Standard et au delà Cosmologie Théorie des champs et Théories conformes qui accueille de nombreux doctorants et stagiaires –~15 doctorants ; ~40 stages par an Le LAPP (et le LAPTH) Une bibliothèque commune

4 J. Colas5 décembre 2002 … sur des sites éloignés : CERN, Italie, Californie, ISS (!) Des contributions significatives aux expériences...

5 J. Colas5 décembre 2002 Des quarks au cosmos: du macrocosme au microcosme ou les deux infinis

6 J. Colas5 décembre 2002 Naissance de l’Univers dans un «Big Bang» Hubble (1889-1953) observa que presque toutes les galaxies s’éloignent de nous: l’expansion Naissance de l’Univers selon la théorie du Big Bang: l’Univers débuta à des densités et températures très élevées et s’est ensuite dilaté et refroidi. De nos jours, il est très froid et quasiment vide.

7 J. Colas5 décembre 2002 Du microcosme et au macrocosme L’échelle du temps: Big Bang Matière que l’on sonde dans nos accélérateurs de particules Aujourd’hui

8 J. Colas5 décembre 2002 Le Modèle Standard des particules élémentaires … Les expériences auprès du LEP au CERN ont permis de valider le Modèle Standard. Il s'applique à partir de 10 -11 s après le Big Bang. ALEPH L3 Beaucoup de publications

9 J. Colas5 décembre 2002 … le Modèle Standard des particules élémentaires… 3 familles de particules: 4 forces: Gravitationnelle, Nucléaire Faible, Électromagnétique, Nucléaire Forte et transporteurs associés: gravitons : W +,W -, Z 0 :  : gluons Higgs: boson donneur de masse la seule particule qui n’a pas encore été observée!! (N.B. le graviton non plus…)

10 J. Colas5 décembre 2002 Une autre façon de tester le modèle Standard … La symétrie matière anti-matière … BaBar (à SLAC californie) Un des résultats saillants de 2002 : sin2  = 0.74  0.07  0.03 De nombreuses publications en perspective !…

11 J. Colas5 décembre 2002 Le Large Hadron Collider (LHC) au CERN Qu’y avait-t-il avant? Le Higgs existe-t-il? ATLAS CMS LHCb

12 J. Colas5 décembre 2002 L’expérience ATLAS au LHC Calorimètre électromagnétique argon liquide Pliage des électrodes Assemblage et tests des modules Câblage et tests des modules Électronique: cartes de calibration Mise à froid dans le cryostat rempli d’argon liquide

13 J. Colas5 décembre 2002 La théorie du Big-bang La densité de matière connue n'est que ~5% de la densité nécessaire pour avoir un Univers fermé. L’Univers se dilatera donc éternellement? …A moins qu’il n’y ait de la matière que nous ne détectons pas: Le mystère de la matière noire

14 J. Colas5 décembre 2002 Théories unifiées de l'infiniment petit pour expliquer la naissance de l’immensément grand TOE - Theories of Everything unification des 4 forces fondamentales GUTs - Grand Unified Theories unification de 3 forces: sans Fgravitationnelle. L’Univers: véritable collisionneur de particules. Densités d’énergie beaucoup plus élevées que dans nos accélérateurs de particules

15 J. Colas5 décembre 2002 L'expérience AMS Dedicated tools for assembly in clean room International Space Station et AMS Alpha Magnetic Spectrometer Calorimètre Plomb-Scintillateur. Poids:  630 kg Electronique front-end des PM Boîtier des photo- multiplicateurs (PM)

16 J. Colas5 décembre 2002 L'expérience VIRGO Détection d’ondes gravitationnelles de source cosmique Interféromètre suspendu de Michelson avec ses bras de 3km Tour de suspension Banc de détection et électronique Mise sous vide du banc Présenteur des données

17 J. Colas5 décembre 2002 Sans oublier les neutrinos !… Ils sont produits abondamment au cœur des étoiles, et dans les désintégrations de particules cosmiques …

18 J. Colas5 décembre 2002 Bonne journée de travail !…