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L'excitation est grande pour les physiciensphysiciens traquant les secrets de la transition de phase qui a conduit un plasma de quark et de gluons libres à devenir un gaz de nucléons, moins d'un millionième de seconde après le Big BangBig Bang. Ce dimanche 7 novembre 2010, à 12 h 30 environ, des collisions Pb-Pb se sont produites pour la première fois dans Alice, l'un des quatre grands détecteurs équipant le LHCLHC.
Les énergiesénergies que l'on pourra atteindre lors de ces collisions entre les ionsions de plombplomb sont en effet susceptibles de créer des conditions de pressionpression et de température permettant aux gouttes de liquidesliquides hadroniques (que sont les protonsprotons et neutronsneutrons de ces noyaux) de se vaporiser avant de se « liquéfier » à nouveau, créant de nombreux hadronshadrons. On cherchera donc dans Alice à créer et étudier ce plasma de quark et de gluons, que l'on désigne aussi par l'acronyme QGP, pour Quark Gluon Plasma en anglais.
Comme prévu, beaucoup de particules sont produites dans les collisions, comme le montre cette image des collisions lors de la journée du 7 novembre 2010 dans le détecteur Alice. La multiplicité est très grande car entre 2.500 et 3.000 particules sont produites par collision de deux ions. © LHC
Des collisions peut-être en relation avec la théorie des cordes
De telles collisions ne sont pas seulement intéressantes pour sonder la physiquephysique hadronique découlant des équationséquations de la chromodynamique quantiquechromodynamique quantique, ou pour mieux comprendre ce qui s'est passé au début de l'histoire de l'universunivers observable. Il semble qu'il y ait bel et bien une connexion entre certaines prédictions issues des équations de la théorie des cordes, liantliant la formation d'un plasma de quark-gluons en QCD et l'évaporation d'un trou noir en théorie de la supergravité, dans un espace-tempsespace-temps Anti de Sitter en 10 dimensions.
Bien que ne prouvant pas que le cosmoscosmos soit effectivement le résultat des interactions entre des supercordes tissant un espace-temps de 10 à 11 dimensions, si cette connexion était plus solidement établie par l'expérience, elle contribuerait à crédibiliser la théorie des cordesthéorie des cordes.