Des collisions de protons à 2,36 TeV dans le détecteur Atlas du LHC. Crédit : Cern

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Rétro physique 2009 : mécanique quantique, cordes et LHC à l'honneur

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L'année 2009 aura été marquée par le grand retour du LHC qui voit enfin des collisions se produire dans ses détecteurs. Comme pour annoncer, peut-être, une prochaine révolution dans le monde de la physique, des incursions expérimentales dans le domaine de la gravitation quantique deviennent possibles. Les promesses de la nanotechnologie et de l'information quantique sont toujours bien présentes et un prix Nobel de physique récompense les maîtres de la lumière à l'origine des réseaux de fibres optiques et des capteurs CCD.

Enfin ! Après l'accident ayant quelque peu refroidi l'enthousiasme de tous ceux qui attendent du Large Hadron Collider (LHC) qu'il nous ouvre l'accès à un nouveau monde, un supermonde de particules supersymétrique par exemple, des faisceaux de particules ont circulé à nouveau dans le LHC, produisant des collisions à des énergies encore jamais obtenues en accélérateur. Presque au même moment, un partie des physiciens et ingénieurs à l'origine des découvertes expérimentales et théoriques ayant conduit au modèle standard des particules élémentaires au cours des 50 dernières années se réunissaient au Cern.

Bien que cherchant à reproduire un petit morceau d'espace-temps avec de la matière dans les conditions régnant au moment du Big Bang, les physiciens du Cern ont été à l'origine d'une application qui a bouleversé notre vie quotidienne, le Web. Grâce à elle, Bill Gates a rendu disponible pour tous les conférences de Richard Feynman et sa passion contagieuse pour la physique.

Le Web lui-même n'aurait pas pu autant se développer sans la technologie des fibres optiques et si l'Année mondiale de l'astronomie a eu le succès que l'on connaît, les images et les impressionnants progrès de l'astrophysique qui ont enchanté bon nombre d'humains de par le monde cette année sont en partie issus de l'invention de la caméra CCD. C'est pourquoi le prix Nobel de physique 2009 a été attribué aux créateurs de ces deux technologies.

La révolution quantique est toujours en marche. Au plan expérimental, on se rapproche de plus en plus des prédictions théoriques extraordinaires de cette théorie. La gravitation quantique semble à portée de mains aussi bien en accélérateur qu'avec des télescopes en orbite, comme Fermi. Les frontières entre mondes classique et quantique sont de plus en plus clairement cernées même s'il reste encore bien des mystères.

La nanotechnologie continue son chemin et commence à agiter la société. Elle pourrait même radicalement la bouleverser selon certains, qui parlent même d'un stade post-humain pour l'Homo sapiens dans les décennies à venir. Science ou science-fiction ? Ce siècle devrait en décider.


Le Cern en trois minutes. Crédit : CernTV

26 juin 2009 > Un nanomoteur réduit... à une molécule

Une molécule de 1,2 nanomètre a pu être mise en rotation autour d'un axe. C'est le plus petit mécanisme du monde à l'époque. Application ? Par exemple se déplacer sur un brin d'ADN pour y effectuer une intervention. De quoi faire rêver les extropiens et les chantres de la nanotechnologie.

9 juillet 2009 > La théorie des cordes prouvée par la supraconductivité ?

Magiquement, la théorie des trous noirs, celle de la supraconductivité et celle des collisions d'ions lourds conduisant à la formation d'un plasma de quarks-gluons sont mathématiquement liées par la théorie des cordes. Crédit : Nature

La revue Science publiait un article en rapport avec la théorie des cordes même s'il ne s'agissait pas de l'annonce de la découverte que l'espace-temps est effectivement à 10 ou 11 dimensions ni que les quarks et les leptons sont effectivement constitués de cordes. Toutefois, selon les chercheurs auteurs de l'article, le phénomène de supraconductivité à hautes températures critiques peut être mathématiquement mieux compris en le reliant, grâce à la théorie des cordes, au comportement des électrons autour d'un trou noir chargé, ce qui est bien une prédiction de la théorie des cordes.

17 juillet 2009 > Les conférences de Feynman en libre accès ! Merci Bill Gates !

Richard Feynman jouant du bongo. Crédit : Tom Harvey

Décédé en 1988, Richard Feynman était considéré comme l'un des hommes les plus intelligents de la planète, avec Murray Gell-Mann et Edward Witten. Enseignant et physicien de légende, il n'hésitait pas à faire partager au grand public sa passion et sa vision des lois de la physique. Les conférences qu'il a données en 1964 et qui avaient été enregistrées pour la BBC sont désormais en libre accès sur le net grâce à un admirateur soucieux de diffuser l'esprit scientifique : Bill Gates !

20 août 2009 > Un test de la gravitation quantique à boucles et des supercordes avec Fermi ?

Dans le cadre de certains modèles de gravitation quantique, inspirés par la gravitation quantique à boucles ou la théorie des cordes, la théorie de la relativité restreinte d'Einstein ne s'applique plus à très hautes énergies. Certains de ces modèles ont été réfutés par les observations d'un sursaut gamma court par le satellite Fermi.

8 septembre > Des monopôles magnétiques ont enfin été observés

Ce ne sont pas les monopôles de Dirac et encore moins ceux de 't Hooft-Polyakov que deux équipes de chercheurs ont observés à l'intérieur de milieux magnétiques particuliers, des glaces de spin. Non. Mais ce sont des cousins. La découverte, publiée dans Science, reste importante et ouvrira peut-être de nouvelles perspectives pour des mémoires magnétiques.

6 octobre 2009 > Le prix Nobel de physique 2009 va aux maîtres de la lumière

Le prix Nobel de physique 2009 met à l'honneur des technologies basées sur la lumière ayant bouleversé aussi bien l'astrophysique que notre vie de tous les jours. Ce sont en effet les créateurs des capteurs CCD et l'un des pionniers des fibres optiques qui ont été récompensés par l'académie de Stockholm.

15 septembre 2009 > Après le chat, voici le virus de Schrödinger !

En 1996, une expérience analogue à celle du chat de Schrödinger, célébrité de la mécanique quantique, avait montré la solidité de la théorie de la décohérence. L'expérience avait été conduite avec des atomes. Mais aujourd'hui des chercheurs pensent qu'il est possible de se rapprocher de cette expérience de pensée de Schrödinger avec des virus et peut-être même des tardigrades !

12 octobre 2009 > Le chaos quantique existerait bien !

La mécanique classique exhibe dans certaines situations des comportements chaotiques. Puisqu'elle est une approximation de la mécanique quantique, on devrait trouver dans celle-ci le signe d'un chaos. Depuis des dizaines d'années, la question divisait plus ou moins la communauté scientifique. Un groupe de chercheurs pense enfin avoir trouvé une preuve convaincante de l'existence du chaos dans le monde quantique.

10 décembre 2009 > Nouveau record au LHC : des collisions à 2,36 TeV !

Le 8 décembre 2009, le LHC du Cern vient de détrôner le Tevatron du Fermilab en produisant des collisions entre deux faisceaux de protons à une énergie de 2,36 TeV. Quelques jours auparavant, d'autres collisions avaient déjà eu lieu à 0,9 TeV.

23 décembre 2009 > 12 Nobel au Cern pour les 50 ans du PS : épisode 3

Pour le cinquantenaire du premier grand accélérateur de protons du Cern, le Proton Synchrotron (PS), un symposium a réuni 12 prix Nobel de physique retraçant les progrès dans la quête de la nature de la matière et des forces gouvernant le monde. Quelques aperçus en plusieurs parties accompagnées de vidéos sont exposés en plusieurs épisodes.