Le LHC devrait redémarrer avant la fin du mois de mars, alors que des faisceaux de protons ont déjà fait leur retour dans certaines portions du Grand Collisionneur de Hadrons, notamment les détecteurs Alice et LHCb. Les physiciens ont continué à analyser les données enregistrées pendant le précédent « run » du LHC, ce qui leur a permis d'affiner l'estimation de la masse du boson de Brout-Englert-Higgs et de confirmer que de la nouvelle physique est peut-être à portée de main avec les désintégrations de mésons B.
Avant de faire leur entrée dans le LHC, les faisceaux de protons doivent d'abord subir une pré-accélération dans une chaîne d'accélérateurs dont les plus connus sont le Synchrotron à protons (PS) et le Supersynchroton à protons (SPS). Le PS, que Futura-Sciences avait déjà présenté à l'occasion de la célébration de ses 50 ans avec plusieurs prix Nobel de physique, fournit ainsi au SPS des protons dont les énergies sont de 26 GeV. Ils sont alors portés à des énergies encore plus élevées au fur et à mesure qu'ils parcourent ses 7 km de circonférence puis ils sont injectés dans le LHC quand ils ont atteint 450 GeV.
Bientôt 14 TeV
Ce scénario s'est répété le samedi 7 mars 2015 lorsque deux faisceaux de protons ont circulé à nouveau dans trois des huit secteurs du LHC (soit une distance légèrement supérieure à 10 km sur les 27 km de circonférence de l'accélérateur). Il s'agissait d'une première étape pour vérifier que tout fonctionne comme prévu avec la version améliorée du grand collisionneur qui doit battre des records de luminosité et d'énergies puisque des protons y seront accélérés pour atteindre 13 TeV puis 14 TeV.
Publicité
Le faisceau 1, circulant dans le sens des aiguilles d'une montre, a traversé le détecteur Alice à 17 heures. Cet événement a été précédé par la traversée du détecteur LHCb à 10 h 30 par le faisceau 2, circulant lui dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Dans les deux cas, les faisceaux ont été arrêtés par un bloc absorbeur, ce qui a produit ce que les physiciens du Cern appellent des « éclaboussures », c'est-à-dire des particules produites lors de ces collisions avec un bloc de matière. Elles ont bien sûr été détectées par Alice et LHCb.
Le mystère des mésons B persiste
Les physiciens ne sont pas restés inactifs pendant que les ingénieurs « upgradaient » le LHC ces dernières années. Ils ont continué à analyser les données collectées durant le premier « run » du LHC tout en affinant leurs méthodes d'analyse. Les collaborations Atlas et CMS ont annoncé à l'occasion de la 50e session des « Rencontres de Moriond », à La Thuile (Italie), qu'en combinant leurs mesures, ils avaient pu déterminer avec une précision supérieure à 0,2 % la masse du boson de Brout-Englert-Higgs. Elle est aujourd'hui estimée à mH = 125,09 ± 0,24 (0,21 stat. ± 0,11 syst.) GeV. D'où vient cette valeur ? Personne ne sait exactement, même s'il existe des indices en provenance de la théorie unitaire du mathématicien français Alain Connes qui utilise dans ses travaux, sa théorie de la géométrie non commutative influencée partiellement par les idées d'Alexandre Grothendieck.
Toujours à l'occasion de la 50e session des « Rencontres de Moriond », les physiciens travaillant sur les données collectées par le détecteur LHCb ont eux aussi attiré l'attention. Ils confirment en effet que la désintégration de mésons B en un kaon K et une paire de muon-antimuon semble bel et bien désobéir aux prédictions du modèle standard comme ils l'annonçaient déjà en 2013. À l'époque, certains théoriciens avaient envisagé qu'il puisse s'agir d'un indice signalant l'existence du mythique boson Z’ de la théorie des cordes. Si tel est bien le cas, peut-être n'est-on plus très loin de découvrir des preuves de l'existence du multivers.
Interview : vivons-nous dans un multivers ? La question des univers multiples est un thème très ancien, puisqu'on la trouve dans la littérature dès l’antiquité. Depuis quelques années, les multivers rejoignent la physique théorique et certains chercheurs sont même convaincus de leur existence. Futura-Sciences a interviewé Aurélien Barrau, astrophysicien spécialisé en cosmologie et auteur du livre Des univers multiples.