Expert Sciences

Vanina Ruhlmann-Kleider

Physicienne CEA

Classé sous :physique
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Vanina Ruhlmann-Kleider, Physicienne CEA

Biographie

Vanina RUHLMANN-KLEIDER est chercheur au Dapnia, le Laboratoire de recherche sur les lois fondamentales de l'univers du CEA (Commissariat à l'énergie atomique). Ses domaines de recherche sont la physique des particules et la cosmologie.

Originaire de Mulhouse en Alsace, elle a intégré l'Ecole Normale Supérieure de Sèvres en 1982 et en sort agrégée de physique en 1986. Sa carrière scientifique débute par un doctorat en physique des particules portant sur la mesure de l'intensité de l'interaction forte dans les collisions de haute énergie réalisées entre protons et antiprotons au CERN, l'Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire, située à la frontière franco-suisse près de Genève.

A l'issue de sa thèse en 1988, elle rejoint l'expérience DELPHI alors en phase de montage au CERN auprès de l'accélérateur LEP. Cet anneau de collisions géant de 27 km de circonférence était destiné à l'étude des collisions entre électrons et leurs antiparticules, les positons, aux plus hautes énergies jamais atteintes avec ces projectiles. En fonctionnement de 1989 à 2000, le LEP a délivré des millions de collisions, permettant de nombreuses études expérimentales sur les constituants ultimes de la matière et leurs interactions. Vanina Ruhlmann-Kleider a notamment participé à l'analyse des résultats des collisions dans le but de rechercher la trace des bosons de Higgs, ces particules d'un nouveau type, résidus du mécanisme de génération des masses de toutes les particules qui s'est opéré dans le lointain passé de l'univers. Dans cette collaboration internationale de 500 chercheurs issus de 40 instituts, elle a exercé la responsabilité de coordinatrice de groupes d'analyse regroupant 30 à 50 chercheurs. Elle est également membre du groupe de travail joint des quatre expériences du LEP sur le sujet des recherches de bosons de Higgs.

Au début de 2005, en parallèle avec la finalisation des derniers résultats de DELPHI et du groupe de travail joint du LEP, elle a rejoint SNLS, expérience de cosmologie qui recherche les supernovæ lointaines pour préciser le contenu énergétique de l'univers au-delà de la composante de matière ordinaire étudiée auprès des accélérateurs.

Vanina Ruhlmann-Kleider a reçu la médaille d'argent du CNRS en 2003 pour ses travaux auprès du LEP.

Métier

Au cœur du métier de chercheur en physique des particules expérimentale se trouve  le détecteur, destiné à mesurer et identifier les nombreuses particules produites lors des collisions. Les détecteurs actuels sont très complexes et nécessitent la mise en commun des efforts de plusieurs dizaines de laboratoires du monde entier. Une fois la longue période de conception et de construction achevée, les différents éléments du détecteur arrivent sur le site expérimental, par exemple au CERN, et le montage de l'ensemble prend plusieurs mois que l'on met à profit pour réaliser de nombreux tests. Par exemple, les parties du détecteur qui serviront à reconstruire les trajectoires des particules chargées sont exposées au rayonnement cosmique ce qui permet de vérifier le fonctionnement de l'appareillage avec de vraies particules et de peaufiner les derniers détails des logiciels informatiques de reconstruction.

Puis vient le temps où l'accélérateur rentre en fonctionnement, balbutie, puis délivre des collisions en grand nombre. Le détecteur engrange les résultats des collisions sous forme de signaux électriques que les logiciels de reconstruction traitent pour les traduire en information physique, à savoir la masse et l'impulsion des particules produites lors de la collision. Le rôle des physiciens est alors double : contrôler le bon fonctionnement et la réponse de l'appareillage, en assurant des périodes de garde du détecteur qui fonctionne jour et nuit pendant de longs mois chaque année, et analyser les données enregistrées par le détecteur pour extraire les résultats de physique. Si l'outil roi de l'analyse est l'informatique, le guide en est l'intuition physique pour trouver les bons critères qui permettront de retrouver dans les millions de collisions accumulées celles qui révèleront une nouvelle particule - un boson de Higgs par exemple - ou qui permettront de connaître très précisément un phénomène-clef du monde microscopique - par exemple, le mariage de l'interaction électromagnétique et de l'interaction nucléaire faible à haute énergie.

Une expérience de physique des particules est un travail collectif mené en collaboration par un très grand nombre de chercheurs, d'ingénieurs et de techniciens issus de pays du monde entier. Pour garantir le succès d'une telle expérience, il est essentiel, comme partout dans le monde de la recherche mais à une plus grande échelle, de développer un haut degré d'interaction entre les divers partenaires. Les échanges sont multiples et revêtent diverses formes : réunions des membres d'une expérience au sein de chaque laboratoire, réunions de toutes les équipes d'une même expérience au CERN ou par téléconférence pour débattre des résultats scientifiques, rencontres entre chercheurs d'expériences différentes au cours de conférences où sont présentés les résultats scientifiques ou les avancées techniques.... Les échanges quotidiens ont également leur part, cruciale, et s'appuient depuis longtemps déjà sur le courrier électronique et sur Internet : le Web, l'une des formes d'Internet, est d'ailleurs né au CERN au début des années 90 de la nécessité pour les physiciens des particules du monde entier d'échanger informations et résultats de manière rapide, documentée et souple.