Accélérateur de particules

Une vue du tunnel avec le LHC. © Cern

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Cern

La mystérieuse anomalie détectée au Cern pointe-t-elle vers une nouvelle physique ?

Plusieurs extensions du modèle standard, comme la technicouleur ou la compositeness, prévoient l’existence de leptoquarks, des particules capables de changer des quarks en leptons et de provoquer la désintégration du proton. Traqués depuis des décennies, ils sont peut-être responsables de mystérieuses anomalies dans la désintégration de certaines particules observées avec le détecteur LHCb au Cern.

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La mystérieuse anomalie détectée au Cern pointe-t-elle vers une nouvelle physique ?

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De 2015 à 2018, lors du Run 2 du LHC, le Run 1 ayant permis la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs, les chercheurs du Cern sont partis à la chasse avec le détecteur géant Atlas à des particules exotiques dites supersymétriques ou encore portant une charge magnétique, des monopôles. Le Cern a révélé récemment l'état de cette chasse.

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Physique

Particules de matière noire supersymétriques et monopôles magnétiques, que dit le LHC ?

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• 16/10/2023

Le 25 janvier 1983, le Cern annonçait la découverte du boson W prédit par une théorie unifiée des forces électromagnétique et nucléaire faible. C'est parce que le mécanisme de Brout-Englert-Higgs expliquait la masse de cette particule que la chasse au boson de Higgs a été lancée. La masse du boson W défie aujourd'hui la physique connue, ce que pourrait bientôt confirmer le LHC dans un futur proche.

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Physique

En vidéo : il y a 40 ans, le Cern découvrait le boson W en prélude au boson de Higgs

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• 27/01/2023

Le Cern ne chasse pas les particules de matière noire uniquement en faisant collisionner des faisceaux de protons produits par le LHC dans ses détecteurs géants. Il dispose aussi d'une sorte de télescope permettant de traquer un type particulier de matière noire que pourrait produire le Soleil ou qui pourrait se trouver dans le halo où baigne notre Galaxie. Un nouveau bilan de cette chasse avec ce que l'on appelle des axions vient d'être publié.

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Physique

Matière noire : dernières nouvelles de la chasse aux axions au Cern

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• 03/01/2023

Une vue du SLAC National Accelerator Laboratory. © SLAC

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SLAC

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• 08/10/2022

De nombreuses particules ont déjà été découvertes au Grand collisionneur de hadrons (LHC, France-Suisse). Aujourd’hui, les physiciens disent avoir trouvé des preuves de trois combinaisons de quarks inédites : un pentaquark et une paire de tétraquarks.

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Physique des particules

Trois nouvelles particules exotiques détectées avec le LHC

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• 09/07/2022

Des enveloppes ​​de particules ultralégères peuvent se former autour des trous noirs en rotation, constituant alors un équivalent des électrons sur les couches d'un atome. Une équipe de physiciens de l'université d'Amsterdam et de l'université de Harvard montre aujourd'hui que ces couches ​​laisseraient une empreinte caractéristique sur les ondes gravitationnelles émises par les trous noirs binaires, notamment en produisant l'équivalent de l'ionisation par effet photoélectrique pour un atome.

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Matière noire

Des « atomes gravitationnels » formés de matière noire pourraient être révélés par les ondes gravitationnelles

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• 27/06/2022

Une vue du LHC. © Cern

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Lhc

LHC haute luminosité

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• 04/12/2021

Grâce au synchrotron européen, des chercheurs ont pu visualiser les poumons d’un patient décédé de la Covid-19 avec une résolution de l’ordre du micromètre, soit un dixième du diamètre d’un cheveu. Cette technique appelée tomographie à contraste de phase hiérarchique va servir à construire un Atlas du corps humain, dont les premières vidéos viennent d’être dévoilées.

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Physique

Une nouvelle technique de rayons X pour une cartographie inédite et spectaculaire du corps humain

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• 09/11/2021

Les particules de matière noire dans l'univers observable pourraient être des cousins proches du photon décrit par des équations ressemblant à celle de l'interaction électromagnétique. Doués de masse, contrairement au photon du modèle standard, ces photons noirs, que l'on appelle aussi des bosons U, sont chassés au Cern grâce à l'expérience NA 64 qui reprend du service après le démarrage du plus puissant accélérateur de particules du Cern après le LHC, le Supersynchrotron à protons.

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Matière noire

Matière noire : le Supersynchrotron à protons redémarre la chasse aux photons noirs au Cern avec NA 64

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• 27/08/2021

Des expériences de transport d'antimatière, des données oculométriques qui permettent de vous identifier et la découverte de restes fossilisés d'un super dinosaure vous attendent aujourd’hui dans Fil de Science.

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Fil de Science : Antimatière transportable, identité biométrique et super dinosaure | Podcast

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• 05/04/2021

Des nouvelles de l'immunité à la Covid-19, une intrigante anomalie au LHC et une carte des espèces inconnues vous attendent aujourd’hui dans Fil de Science.

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Fil de Science : Doutes sur l'immunité, anomalie au LHC, et carte de l'inconnu | Podcast

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• 29/03/2021

Le physicien théoricien néerlandais Martinus Veltman vient de nous quitter. À la fin des années 1960 et au début des années 1970, avec son étudiant en thèse et futur colauréat du prix Nobel de physique Gerard 't Hooft, il a contribué à lancer la révolution des théories de jauge à l'origine du succès du modèle standard de la physique des particules, spectaculairement confirmé au Cern. Mais il doutait des théories proposées pour dépasser ce modèle.

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Physique des particules

Il doutait de la matière noire, Martinus Veltman, l’un des fondateurs de la théorie des particules moderne, est mort

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• 12/01/2021

Depuis le 25 août, la communauté scientifique dispose d’une machine de rêve, la source de rayons X la plus intense du monde : le synchroton ESRF-EBS à haute énergie de quatrième génération, multiplie par 100 ses précédentes performances et ouvre la voie à l’exploration inédite de la complexité de la matière, de l’échelle nanométrique au macroscopique… Des capacités que l'EBS a déjà mis au service de la recherche sur le Covid-19.

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Physique

Le premier synchroton de quatrième génération est une « machine de rêve »

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• 05/09/2020

Le Big Bang est une singularité souvent décrite comme incarnant l’origine de l’univers mais il est possible qu'il ne soit qu'un épisode de son existence. Futura-Sciences est parti à la rencontre d’Étienne Klein, physicien, afin de savoir si quelque chose aurait pu le précéder.

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Big bang

Interview : que savons-nous réellement de l'avant-Big Bang ?

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• 31/08/2020

Des accélérateurs de particules bon marché et compacts. Les physiciens et les médecins en rêvent. Et aujourd’hui, des chercheurs présentent un développement qui pourrait bien participer à faire de ce rêve une réalité. Le tout grâce à des impulsions térahertz.

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Accélérateur de particules

Cet accélérateur de particules de poche projette des électrons à 99,99 % de la vitesse de la lumière

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• 16/08/2020

Où en est la recherche sur la matière noire et l’énergie sombre ? Cette composante de l’univers jusqu’à présent invisible pourrait bien être mise à nu au cours de cette année, comme vous pourrez le découvrir durant cette vidéo.

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Matière noire

Énergie sombre et matière noire : à la découverte du côté obscur de l’univers

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• 03/08/2020

Un trou noir est une région de l’espace dont rien ne peut s'échapper, pas même la lumière. Il est donc naturel de se demander si ce type d’objet pourrait être une menace pour notre planète. Futura-Sciences a interviewé Jean-Pierre Luminet, astrophysicien de renom, qui nous répond ici en vidéo.

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Astrophysique

Un trou noir pourrait-il entrer en collision avec la Terre ?

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• 12/07/2020

La matière noire est l'une des grandes énigmes de l'astrophysique. Si les particules qui la constituent existent bien, elles devraient nous permettre de comprendre l'origine des galaxies. Mais leur nature reste un mystère. Stefano Panebianco, ingénieur de recherche au CEA, nous explique cette question très ouverte.

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Matière noire

Qu’est-ce que la matière noire ?

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• 17/06/2020

Les trous noirs sont des astres fascinants. La force gravitationnelle qu’ils exercent est telle que ni la lumière ni la matière ne peuvent s’en échapper. Futura-Sciences a interrogé Aurélien Barrau, astrophysicien spécialisé en cosmologie et auteur du livre Des univers multiples, pour savoir si la création de trous noirs sur Terre est possible.

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Trou noir

Peut-on créer des minitrous noirs sur Terre ?

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• 10/05/2020

Un traitement possible contre le Covid-19 suppose de modéliser des protéines impliquées dans la structure du virus. L'opération demande une grande puissance de calcul qui est atteinte en partageant les opérations à mener sur des ordinateurs à l'échelle de la Planète bleue grâce au logiciel Folding@home. Le Cern vient de joindre à ces ordinateurs certaines des machines de son centre de calcul.

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Cern

Covid-19 : les ordinateurs du Cern se mobilisent avec Folding@home

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• 30/04/2020

Les accélérateurs de particules, qui utilisent des champs électromagnétiques pour produire des collisions de particules à très haute vitesse, mesurent des centaines de mètres de longueur. Des chercheurs de Stanford viennent pourtant de fabriquer une version miniature d’accélérateur de la largeur d’un cheveu. Un dispositif qui pourrait trouver des applications en médecine pour mieux cibler les radiothérapies.

Sciences

Accélérateur de particules

Un micro-accélérateur de particules de la taille d’un cheveu !

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• 06/01/2020

Le Proton Synchroton (PS) juste avant sa mise en service en 1959. © Cern

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Cern

Le Cern fête les 60 ans de son synchrotron à protons

brève

• 27/11/2019

Après avoir fortement accrédité l'existence de pentaquarks, des hadrons formés d'un état lié de 5 quarks, les membres de la collaboration LHCb au Cern pensent avoir précisé leur structure. Ceux détectés avec le LHC (Large Hadron Collider) seraient en fait l'équivalent d'un noyau de deutérium formé de deux hadrons liés.

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Cern

Cern : le secret du pentaquark enfin percé ?

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• 11/06/2019

Si les particules de matière noire existent, elles auraient bombardé certaines roches terrestres pendant des milliards d'années, laissant des traces de leur passage. Ces paléodétecteurs pourraient donc être plus efficaces que les gros détecteurs actuels pour démontrer l'existence d'une nouvelle physique.

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Matière noire

Matière noire : les plus vieilles roches sur Terre permettraient sa découverte

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• 20/03/2019

Le Cern va construire un nouveau petit détecteur pour les expériences au LHC. Appelé Faser, il permettra de tester des modèles exotiques de particules de matière noire, notamment ceux avec les fameux photons noirs qui pourraient trahir l'existence d'un monde parallèle.

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Physique

Matière noire : le Cern repartira à la chasse aux photons noirs avec Faser

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• 06/03/2019

Le Cern a découvert une nouvelle particule ou plus exactement un état excité d'une particule déjà connue dans le cadre du modèle standard. Il s'agit du charmonium, un analogue de l'atome d'hydrogène mais avec un quark et un antiquark charmés en orbite l'un autour de l'autre.

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Cern

LHC : un nouvel état de la particule charmonium découvert

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• 04/03/2019

De nombreuses expériences traquent la matière noire, directement ou indirectement. Les derniers résultats obtenus dans l'espace à bord de l'ISS par le « Hubble des rayons cosmiques », AMS-02, viennent d'être publiés.

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Physique

Matière noire : le détecteur AMS-02 a-t-il vu sa trace dans les rayons cosmiques ?

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• 08/02/2019

Les raisons de croire à l’existence de la matière noire sont plus solides que jamais. Mais ce n’est pas une raison pour s’emballer à chaque fois qu’un article portant sur le sujet est publié, notamment quand on ne fait que spéculer sur un soi-disant ouragan de matière noire traversant le Système solaire.

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Matière noire

Le Système solaire au cœur d'un ouragan de matière noire ? Ah bon ?

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• 16/11/2018

Deux expériences au Cern ont entamé une dernière ligne droite avant des prises de données concernant la façon dont les atomes d'antihydrogène tombent dans un champ de gravitation. Vont-ils tomber à la même vitesse que les atomes d'hydrogène, voire être repoussés par la Terre ? On pourrait donc établir l'existence d'effet d'antigravité.

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Physique

Le Cern sur la piste de l'antigravité avec GBAR et Alpha-g

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• 06/11/2018

Sexisme en sciences : le Cern prend ses distances avec un scientifique italien

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Cern

Sexisme en sciences : le Cern prend ses distances avec un scientifique italien

brève

• 02/10/2018

Plusieurs extensions du modèle standard, comme la technicouleur ou la compositness, prévoient l’existence de leptoquarks, des particules capables de changer des quarks en leptons et de provoquer la désintégration du proton. Traqués depuis des décennies, ils sont aussi chassés au LHC.

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Physique

LHC : des nouvelles de la chasse aux leptoquarks

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• 25/09/2018

Il y a 10 ans, les premiers faisceaux de protons, encore trop faibles pour générer des collisions intéressantes, circulaient dans le Grand collisionneur de hadrons, alias LHC. Après la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs, la chasse à une nouvelle physique se poursuit.

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Physique

LHC : le Cern fête les 10 ans du premier faisceau

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• 10/09/2018

Le boson de Brout-Englert-Higgs n'explique pas la masse des protons et des neutrons mais il sert bel et bien à donner des masses à leurs constituants, les quarks, dans le cadre de la théorie standard des hautes énergies. Au LHC, les détecteurs Atlas et CMS viennent de le confirmer avec le quark b. Cela peut ouvrir une fenêtre sur une nouvelle physique expliquant les valeurs précises de ces masses.

Sciences

Physique

Boson de Higgs : l'origine de la masse des quarks se précise

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• 30/08/2018

Burton Richter était un des grands acteurs de la mise en place du modèle standard de la physique des particules élémentaires au cours de la seconde moitié du XXe siècle. Il a été à l'origine de la découverte d'un quatrième quark, le quark charmé, en 1974, ce qui lui valut d'être colauréat du prix Nobel de physique pour cette découverte deux ans plus tard. Il vient de décéder à l'âge de 87 ans.

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Physique

Burton Richter, l'un des découvreurs du quark charmé, est décédé

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• 27/07/2018

Les travaux de construction d'un nouveau LHC ont débuté. Celui-ci produira des faisceaux de protons plus intenses pour des collisions plus riches en évènements rares. Ce LHC à haute luminosité, ou HL-LHC, devrait partir chasser de la nouvelle physique à l'horizon 2025-2026.

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Cern

HL-LHC : la construction du successeur du LHC débute !

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• 03/07/2018

Richard Feynman, prix Nobel de physique que l'on compare parfois à Einstein, était aussi un enseignant légendaire et un personnage hors norme et facétieux. À sa mort, il était déjà devenu une icône et 100 ans après sa naissance, ses amis, sa familles et ses collègues lui rendent hommage.

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Physique

Richard Feynman : centenaire d'un génie et bouffon de la physique

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• 01/06/2018

Le LHC fait ses premières collisions de protons pour 2018 et se prépare à chasser de la nouvelle physique avec elles pour terminer sa deuxième campagne de prise de données, avant une longue pause de deux ans.

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Cern

LHC : les collisions de particules reprennent au Cern

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• 20/04/2018

La matière noire pourraient s'être formée à partir de région où le champ responsable de l'existence du boson de Brout-Englert-Higgs était très intense pendant l'hypothétique phase d'inflation du Big Bang. Ces régions se seraient effondrées en donnant des trous noir primordiaux, c'est-à-dire, donc, la matière noire. Voilà donc sa nature expliquée... Mais l'hypothèse reste à vérifier.

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Physique

Le boson de Higgs explique-t-il l'origine de la matière noire ?

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• 28/03/2018

Avec le LHC, au Cern, les physiciens accélèrent des protons pour les faire entrer en collision. © Maximilien Brice, CERN

Sciences

Physique

Proton

définition

• 25/11/2017

Sur cette image provenant d'une des meilleures simulations de la formation des grandes structures de l'univers, des filaments de matière noire contenant des superamas de galaxies apparaissent clairement. On note aussi la présence de grands vides que l'on appelle parfois des vides cosmiques (cosmic voids en anglais). © Max Planck Institute for Astrophysics, Millennium Simulation Project

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Wimps

Wimp

définition

• 08/10/2017

Les particules produites par des collisions de protons et d'antiprotons dans le détecteur UA1 au Cern en 1983 étaient étudiées avec des ordinateurs. On voit ici certaines des trajectoires de ces particules reproduites sur un écran par ces ordinateurs. © Cern

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Physique

Boson W

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• 13/08/2017

Avec le LHC, les physiciens traquent des réactions de production de particules exotiques qui sont très improbables. Pour augmenter leurs chances de les découvrir en un temps raisonnable, ils augmentent la luminosité des faisceaux. Récemment, ils ont battu de nouveaux records.

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Cern

LHC : de nouveaux records et, peut-être, une future découverte

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• 03/07/2017

Des collisions de protons produisent des particules étranges, au sens propre comme au figuré, qui surprennent beaucoup les théoriciens de la physique des hadrons. Ce phénomène n'était connu jusqu'à présent que lors de collisions d'ions lourds conduisant à la formation du plasma de quarks et de gluons tel qu'il en existait pendant le Big Bang.

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Physique

Énigme au LHC : des collisions de protons vraiment trop étranges

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• 26/04/2017

Il y a presque 80 ans, Werner Heisenberg posait les bases permettant de prédire un curieux phénomène issu de la théorie quantique des champs relativiste appliquée au champ électromagnétique. Dans certaines situations en effet, deux grains de lumière devraient entrer en collision et rebondir comme deux boules de billard. Il est possible que ce phénomène ait été observé directement pour la première fois.

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Atlas

Au LHC, une étrange collision entre lumière... et lumière ?

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• 01/03/2017

Les atomes exotiques sont des analogues des atomes mais formés en utilisant d'autres particules que les protons et les électrons. Ils sont produits avec des accélérateurs. Le Cern vient d'annoncer la création de 300 de ces atomes constitués de mésons pi et K chargés, liés par la force électromagnétique. C'est une première.

Sciences

Lhc

Un atome sans proton ni électron créé par le Cern

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• 21/09/2016

Les résultats obtenus au LHC démontrent que le modèle standard de la physique des particules et les théories qui le fondent sont plus solides que jamais... ce qui désespère les physiciens, qui aiment tant l'inconnu. Le nouveau boson qui semblait sur le point d'être découvert n'était qu'une fluctuation aléatoire des signaux. Qu'une nouvelle physique échappe toujours à nos filets pourrait signifier que nous vivons dans une région d'un multivers.

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Cern

Le LHC est triste : il n'y a pas de nouveau boson, mais y a-t-il un multivers ?

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• 09/08/2016

Prendre part à la quête du graal de la physique des hautes énergies, c'est-à-dire la découverte de particules exotiques issues d'une physique au-delà du Modèle standard, est désormais à la portée de tous. Il suffit de se connecter sur le site Higgs Hunters et de se laisser guider (en anglais) pour, avec de la chance, aider les physiciens à faire la lumière sur la nature de la matière noire.

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Physique

Grâce au LHC, vous aussi, vous pouvez découvrir de nouvelles particules

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• 14/07/2016

Les faisceaux de protons du LHC n'ont jamais été si lumineux. Il est même possible de les maintenir stables pendant 37 heures. Que va nous dire l'accumulation des données collectées grâce à eux ? Nul ne le sait encore. En attendant, le Cern a confirmé les premiers succès d'une expérience préparant les accélérateurs du futur ainsi que la découverte de hadrons exotiques (appartenant néanmoins au modèle standard) : des tétraquarks.

Sciences

Lhc

Le LHC bat des records et le LHCb découvre des tétraquarks !

actualité

• 13/07/2016