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Thoughts on work and life from particle physicists from around the world.
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Nathvani
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CNRS-IN2P3
2015.08.18 | Pour une physique nucléaire accessible à tous2015.02.26 | Twitter, Planck et les supernovae2013.10.11 | Prix Nobel de physique 2013 : “le succès de toute une communauté”
CNRS-IN2P3 | Paris | France
Pour une physique nucléaire accessible à tous
Grégoire Besse, doctorant au CNRS en physique nucléaire théorique, nous confie son intérêt pour la médiation des sciences.
C’est en débutant ma thèse que je me suis aperçu du lien inéluctable entre la recherche et la vulgarisation. J’ai donc progressivement choisi de me lancer dans cette démarche afin d’expliquer mes recherches et de les rendre plus « limpides » pour le commun des mortels. Ma thèse porte sur la physique nucléaire théorique et s’intitule « Description théorique de la dynamique nucléaire lors des collisions d’ions lourds et ses implications astrophysiques ». Elle se déroule au laboratoire Subatech à Nantes. Je travaille sur la description dynamique d’un système nucléaire, c’est-à-dire des noyaux en collision ou en réseau. Pour cela, le groupe de recherche dont je fais partie a élaboré un code de simulation nommé Dynamical Yavelets in Nuclei (DYWAN). Ce code est déjà opérationnel mais reste en phase d’optimisation.
Exemple de collision à basse énergie entre deux noyaux. On observe que les noyaux se déforment sous l’effet de la force nucléaire pour se coller, jusqu’à atteindre une fusion.
La physique nucléaire s’intéresse aux noyaux et aux comportements de la force nucléaire. La force nucléaire, ou interaction forte résiduelle, est l’effet de l’interaction forte (quarks-gluons) à l’échelle nucléaire. Il s’agit de l’interaction nucléon-nucléon. Bien moins médiatisée que la physique des hautes énergies (celle du LHC et du boson de Higgs), la physique nucléaire reste néanmoins un maillon essentiel pour comprendre la matière. De plus, ses applications sont immédiates, comme par exemple avec la radioactivité, la fission, la fusion ou la production de radio-isotopes.
Ma passion au service de mon travail
Aperçu de l’environnement 3D en OpenGL. Il est visitable comme un jeu-vidéo avec clavier-souris. Les noyaux (bleu-rouge et cyan-rose), déjà mêlés, sont représentés par des objets mathématiques : les états cohérents (les boules avec des nuages de points).
Le but de ma thèse est de fournir un code de simulation puissant capable de reproduire des données et des comportements observés expérimentalement puis de prédire des réactions. Nous nous focalisons sur la collision d’ions lourds qui permettent de produire des systèmes nucléaires très exotiques tels que de la matière très riche en neutrons. D’autres groupes de recherche du laboratoire s’intéressent plutôt aux études de la radioactivité, de la durée de vie et du comportement des noyaux isolés. Ceci me rappelle la métaphore d’Albert Einstein qui expliquait que pour comprendre le fonctionnement d’une montre sans l’ouvrir, vous avez deux solutions : l’observation (écoute, regard, prise de données et émission d’hypothèses) ou l’expérimentation (vous lancez la montre contre un mur, vous regardez les pièces qui sortent et vous essayer de tout remettre en ordre). Nous utilisons plutôt cette deuxième méthode.
Parallèlement à ma thèse, j’essaie de mettre au point un logiciel alliant recherche et nouvelles technologies (j’en suis arrivé à un environnement 3D visitable avec clavier-souris). Je suis très intéressé par la réalité virtuelle et la réalité augmentée : je pense que ces outils permettront de nouvelles approches dans la recherche, un nouveau point de vue pour une nouvelle théorie. Et cela a déjà fait ses preuves : nous avons débusqué des erreurs sur DYWAN grâce à mon logiciel !
L’oiseau bleu, ami de la recherche
Mon arrivée sur Twitter n’est pas très ancienne, mais très vite j’ai compris que ce réseau social est un outil formidable pour la recherche. Cette dernière est un monde actif en constante évolution, il paraît alors légitime de se tenir informé des avancées car cela fait normalement partie de notre travail. Par ailleurs, Twitter permet un aperçu rapide (- de 140 caractères) des informations importantes.
J’ai découvert le compte @EnDirectDuLabo par hasard : chaque semaine, un scientifique en prend les rênes pour partager son quotidien avec les abonnés. Avec un public potentiel de plus de 2 000 personnes, l’expérience peut être intimidante. Mais finalement, lorsque ce fut mon tour, tout s’est bien passé et j’ai eu des échanges avec un public varié : chercheurs, doctorants, journalistes, community managers, amateurs et autres curieux.
Au final, cette expérience m’a aidé à mieux cerner mon sujet de thèse. De plus, ces « relations » sont très enrichissantes au quotidien : une photo, une phrase, un article, un blog, vive la curiosité et le partage 2.0 !
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Twitter, Planck et les supernovae
Thursday, February 26th, 2015
Matthieu Roman est un jeune chercheur CNRS à Paris, tout à, fait novice sur la twittosphère. Il nous raconte comment il est en pourtant arrivé à twitter « en direct de son labo » pendant une semaine. Au programme : des échanges à bâton rompu à propos de l’expérience Planck, des supernovae ou l’énergie noire, avec un public passionné et assidu. Peut-être le début d’une vocation en médiation scientifique ?
Mais comment en suis-je arrivé là ? Tout a commencé pendant ma thèse de doctorat en cosmologie au Laboratoire Astroparticule et Cosmologie (APC, CNRS/Paris Diderot), sous la direction de Jacques Delabrouille, entre 2011et 2014. Cette thèse m’a amené à faire partie de la grande collaboration scientifique autour du satellite Planck, et en particulier de son instrument à hautes fréquences plus connu sous son acronyme anglais HFI. Je me suis intéressé au cours de ces trois années à l’étude pour la cosmologie des amas de galaxies détectés par Planck à l’aide de « l’effet Sunyaev-Zel’dovich » (interaction des photons du fond diffus cosmologique avec les électrons piégés au sein des amas de galaxies). En mars 2013, j’étais donc aux premières loges au moment de la livraison des données en température de Planck qui ont donné lieu à un emballement médiatique impressionnant. Les résultats démontraient la solidité du modèle cosmologique actuel composé de matière noire froide et d’énergie noire.
A-t-on découvert les ondes gravitationnelles primordiales ?
Puis quelques mois plus tard, les américains de l’expérience BICEP2, située au Pôle Sud, ont convoqué les médias du monde entier afin d’annoncer la découverte des ondes gravitationnelles primordiales grâce à leurs données polarisées. Ils venaient simplement nous apporter le Graal des cosmologistes ! Nouvelle excitation, experts en tous genres invités sur les plateaux télés, dans les journaux pour expliquer que l’on avait détecté ce qu’avait prédit Einstein un siècle plus tôt.
Mais dans la collaboration Planck, nombreux étaient les sceptiques. Nous n’avions pas encore les moyens de répondre à BICEP2 car les données polarisées n’étaient pas encore analysées, mais nous sentions qu’une partie importante du signal polarisé de la poussière galactique n’était pas pris en compte.
Les derniers résultats ont montré une carte de poussière galactique sur laquelle a été rajoutée la direction du champ magnétique galactique. Je lui trouve un aspect particulièrement artistique ! Crédits : ESA- collaboration PlanckEt voilà : depuis quelques jours, c’est officiel ! Planck, dans une étude conjointe avec BICEP2 et Keck, fixe une limite supérieure sur la quantité d’ondes gravitationnelles primordiales, et par conséquent pas de détection. En somme, retour à la case départ, mais avec beaucoup d’informations supplémentaires. Les futures missions spatiales, ou expériences au sol ou en ballon visant à détecter avec une grande précision la polarisation du fond diffus à grande échelle, dont l’intérêt aurait pu être remis en question si BICEP2 avait eu raison, viennent de prendre à nouveau tout leur sens. Car il faudra bien aller les chercher, ces ondes gravitationnelles primordiales, avec un nombre de détecteurs embarqués de plus en plus grand afin d’augmenter la sensibilité, et la capacité de confirmer à coup sûr l’origine cosmologique de tout signal détecté !
De la poussière galactique aux explosions d’étoiles
Entre temps, j’ai eu l’opportunité de prolonger mon activité de recherche pendant trois années supplémentaires avec un post-doctorat au Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies (CNRS, Université Pierre et Marie Curie et Université Paris Diderot) sur un sujet complètement nouveau à mes yeux : les supernovae, ces étoiles en fin de vie dont l’explosion est très lumineuse. On les étudie dans le but ultime de connaître précisément la nature de l’énergie noire, tenue responsable de l’expansion accélérée de l’Univers. Au temps de la preuve de l’existence de l’énergie noire obtenue à l’aide des supernovae (1999), on imaginait que leur courbe de lumière était assez peu variable. On a pris d’ailleurs l’habitude de les appeler « chandelles standard ».
Sur cette image de la galaxie M101 on peut voir distinctement une supernova qui a explosé en 2011 : c’est le gros point blanc en haut à droite. Celle-ci se situe dans l’un des bras spiraux, mais ne brillerait pas de la même façon si elle était au centre. Crédit T.A. Rector (University of Alaska Anchorage), H. Schweiker & S. Pakzad NOAO/AURA/NSF Avec l’affinement des méthodes de détection, on se rend compte que les supernovae ne sont pas vraiment les chandelles standard que l’on croit, ce qui relance complètement l’intérêt du domaine. En particulier, le type de galaxie dans laquelle explose une supernova peut créer des variations de luminosité, et ainsi affecter la mesure du paramètre décrivant la nature de l’énergie noire. C’est le projet dans lequel je me suis lancé au sein de la (petite) collaboration du Supernova Legacy Survey (SNLS). En espérant un jour pouvoir étudier ces objets sous la forme d’autres projets scientifiques, avec des détecteurs encore plus puissants comme Subaru ou LSST.
Twitter en direct de mon labo…
En fait c’est une amie, Agnès, qui m’a fait découvrir Twitter et m’a encouragé à raconter mon travail au jour le jour et pendant une semaine via le compte @EnDirectDuLabo. Il s’agissait d’un monde nouveau pour moi, qui n’était pas du tout actif sur ce que l’on appelle « la twittosphère ». C’est malheureusement le cas pour de nombreux chercheurs en France. Expérience très enrichissante s’il en est, puisqu’elle semble susciter l’intérêt de nombreux twittos, et a permis de porter le nombre d’abonnés à plus de 2000. Cela m’a permis par exemple d’expliquer les bases de l’électromagnétisme nécessaires en astronomie, des détails plus techniques sur les performances de l’expérience dans laquelle je travaille ou encore ma vie au quotidien dans mon laboratoire.
Ce fut très amusant de livrer mon travail quotidien au grand public, mais aussi très chronophage ! J’ai toujours été convaincu par l’importance de la médiation scientifique, sans jamais oser me lancer. Il était peut-être temps…
Matthieu Roman est actuellement post-doctorant au Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies (CNRS, Université Pierre et Marie Curie et Université Paris Diderot)
À suivre sur Twitter : @EndirectduLabo et @IN2P3_CNRS
En savoir plus sur Planck et les derniers résultats de l’expérience
À voir : Planck livre une nouvelle carte de l’Univers, une vidéo de 6’35” réalisée par Véronique Kleiner et Nicolas Baker, produite par CNRS Images, avec Cécile Renault du laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (LPSC) de Grenoble
À consulter : la page de l’équipe Supernovae au LPNHE à Paris.
Tags: astroparticules, Énergie noire, LPNHE, matière noire, médiation scientifique, ondes gravitionelles, Planck, supernovae Posted in Latest Posts | 1 Comment »
Prix Nobel de physique 2013 : “le succès de toute une communauté”
Jacques Martino, Directeur de l’Institut national de physique nucléaire et des particules du CNRS, adresse ses félicitations à François Englert et Peter Higgs pour le Prix Nobel de physique 2013, et rappelle la contribution en France du CNRS à la découverte du fameux boson.
Enthousiasme général des physiciens et ingénieurs des expériences Atlas et CMS lors de l’annonce du Prix Nobel de Physique 2013. © CERN
« Au nom du CNRS, je veux féliciter François Englert et Peter Higgs pour l’intuition extraordinaire dont ils ont fait preuve il y a presque 50 ans, en “inventant” le “boson de Higgs”. Le boson de Higgs a été théorisé dans les années 1960, notamment pour expliquer pourquoi certaines particules ont une masse alors que d’autres n’en ont pas. Il est alors devenu un véritable Graal pour nos physiciens. Il est en effet la clé de voûte du Modèle standard de la physique des particules, un ensemble théorique cohérent permettant de décrire le monde des particules subatomiques. Sans nul doute, la découverte d’un boson de Higgs vient donc de manière éclatante conforter ce modèle standard !
Il est indéniable que cette prédiction a animé des milliers de chercheurs durant toutes ces années, et je veux saluer aussi le travail titanesque accompli par les chercheurs, ingénieurs et techniciens qui ont construit le LHC au CERN ainsi que les détecteurs Atlas et CMS. Ce prix Nobel célébré aujourd’hui, il nous appartient un peu aussi, car nos chercheurs français ont participé de manière très importante à cette grande quête collective qu’a été la traque du boson de Higgs.
Il aura fallu relever des défis technologiques colossaux qu’il s’agisse de l’accélérateur, des détecteurs ou bien encore des infrastructures de calcul permettant de traiter l’énorme quantité de données produites. Car rechercher le boson de Higgs revient véritablement à chercher une aiguille dans une botte de foin !
Plusieurs centaines de personnes du CNRS ont apporté leur pierre à la construction des expériences du LHC et joué un rôle décisif dans l’exploitation scientifique des données. L’action déterminante du CNRS dans ce domaine serait sans aucun doute impossible sans l’expertise reconnue de l’IN2P3 qui fédère l’ensemble de ces activités et qui participe ainsi avec force au rayonnement national et international du CNRS. Ces recherches rappellent aussi de manière remarquable combien la collaboration internationale peut être porteuse de réussite.
Cette découverte majeure est le premier succès du LHC et vient ainsi couronner le succès de toute une communauté. Pour toute cette communauté, aujourd’hui est un jour de fête. Et pour le CNRS, cette découverte récompense 20 années d’investissements technologiques et humains dans lesquels une douzaine de laboratoires de CNRS, ont joué un rôle majeur aux côtés du CERN, ainsi que 200 chercheurs français.
La vie du LHC ne fait que commencer et cette réussite est certainement porteuse d’un avenir riche de nouvelles découvertes qui mobiliseront nos équipes dans les années qui viennent. Le Higgs a encore bien des secrets à nous livrer, nous l’avons pour l’instant seulement “aperçu”, et il convient de préciser sa nature et ses caractéristiques. Il s’agit là d’un énorme chantier à venir. Mais le programme de recherche du LHC dépasse largement ce cadre ! Le Modèle standard de la physique des particules s’il se voit conforté, laisse de nombreuses questions en suspens. Matière noire, supersymétrie… La recherche d’une nouvelle physique au-delà du Modèle standard va ainsi se poursuivre dans les années pour repousser toujours les frontières de notre compréhension de la matière et de l’Univers. »
À voir également :
– Jacques Martino réagit à l’annonce du Prix Nobel de Physique 2013
François Englert et Peter W. Higgs, Prix Nobel… par CNRS
– Comment chasse-t-on le boson ?
La chasse au boson de Higgs par CNRS
– et pour tout savoir sur le LHC et le boson de Higgs (actus, BDs, vidéos): http://lhc-france.fr/higgs
Tags: ATLAS, boson de Higgs, CMS, Higgs boson, LHC, Nobel Prize, Prix Nobel Posted in Latest Posts | No Comments »
Petite chronique d’un prof au CERN (V)
À l’occasion de l’ouverture de l’appel à candidature 2013 de “Sciences à l’Ecole” pour l’accueil d’enseignants français au CERN durant une semaine, nous publions ces jours-ci le journal quotidien plein d’humour de Jocelyn Etienne qui a suivi ce programme l’année dernière, au mois de novembre dernier.
La visite s’accélère !
Un élément d’un accélérateur (je ne sais plus lequel).
La journée commence par une citation de notre collègue Joseph : « si tu veux pas entendre parler de protons, va à Conforama ! » Notre guide ce matin s’appelle François. Il est belge et ingénieur en informatique. Il nous présente le site LINAC-LEIR où l’on trouve tous ce qu’il faut pour préparer les noyaux que l’on va injecter ensuite dans les différents accélérateurs. Il porte un détecteur de radioactivité pour mesurer les doses qu’il reçoit dans une journée. D’ailleurs, il y a des détecteurs de radioactivité à l’entrée et à la sortie du CERN, et gare à celui qui a subi une injection de radio-isotopes pour une analyse médicale, il va sonner aux portiques pendant une semaine (c’est déjà arrivé). Sinon, en cas de problème, faire le 74444 (les pompiers).
Mario Campanelli et sa tablette tactile géante.
Mario Campanelli est un physicien italien qui travaille sur le projet ATLAS (après le Tevatron aux USA, Gran Sasso en Italie…), ce n’est pas une tablette tactile même géante qui va lui faire peur.
Il nous montre une représentation quasiment en temps réel des informations qui circulent sur le réseau de calcul du CERN à travers le monde. Il s’agit du GRID, sorte de WEB des logiciels, un partage réseau mondial dont on voit un bout à droite, nécessaire pour traiter les milliards de données qu’engendrent les collisions de particules dans le LHC (sous linux toujours).
On appelle ce lieu le CCC : le Centre de Contrôle du CERN. On voit les personnels à travers une vitre mais la plupart ne contrôle rien à l’instant car un apéro est organisé pour fêter les objectifs de puissance atteints. Tout est prétexte pour faire la fête hein ?!
A 11h, petite pause conférence (Solène Chevalier-Théry de Sciences à l’école puis Morgan Piezel professeur, pour l’exploitation de ce stage dans nos lycées) dans la salle où a été annoncée la découverte du Higgs, ou en tout cas, quelque chose qui s’en rapproche. Les physiciens que nous rencontrons espèrent d’ailleurs que ce n’est pas exactement le boson prévu par le Modèle Standard, car alors… ça serait trop simple.
La soirée se termine avec une partie de quarks poker, un jeu inventé par le physicien retraité Patrick Roudeau. En comprendre les règles fut un des exercices les plus difficiles de la semaine.
Jocelyn Etienne est enseignant au lycée Feuillade de la ville de Lunel.
Pour soumettre sa candidature pour la prochaine session du stage au CERN, c’est par ici.
Tags: accelerateur, ccc, CERN, enseignement, Grid, grille, Higgs, quark poker, Sciences à l'Ecole, teachers programme Posted in Latest Posts | No Comments »
Petite chronique d’un prof au CERN (IV)
Dans les cavernes des géants
La matinée est animée par un physicien autrichien guide alpin hyperactif dont je n’ai pas saisi le nom mais que je devrais pouvoir retrouver avant la fin du séjour dans un lieu où même le boson de Higgs est détectable (edit : Michael Hoch en fait). Il nous amène voir les sites où se trouvent deux gigantesques détecteurs de particules, CMS et ATLAS, placés à l’endroit où les faisceaux de protons du LHC se rencontrent.
Avant cela, rapide visite dans un site où un bout du LHC est exposé. On y voit les deux conduits dans lesquels les faisceaux de protons circulent quasiment à la vitesse de la lumière, et dans des sens opposés.
Quatre fois sur les 27 km, ces 2 tuyaux se croisent pour causer les collisions qui sont analysées par CMS et ATLAS (mais aussi LHCb et ALICE). Le module sur lequel je m’appuie sur la photo comporte aussi des électroaimants supraconducteurs refroidis à -271°C par de l’hélium liquide. Les aimants servent plus ou moins à diriger et comprimer le faisceau, son accélération se faisant en d’autres points à l’aide de champ électrique haute fréquence. Mais tout ça ne peut-être vu en fonctionnement car cela se situe à 100 m sous terre et de plus, les radiations émises pourraient nuire à mon cuir chevelu.
À CMS, c’est le physicien Jean Fay qui nous fait visiter les locaux avec grandes compétence et gentillesse. Bien que l’on ne puisse pas approcher le détecteur (mais l’affiche de la photo donne une idée de sa taille), une salle de contrôle de la bestiole nous est accessible.
Le système d’exploitation est linux car les pannes windows sont à proscrire… C’est le monsieur qui me l’a dit. Je résume sa pensée : « Vindoze, c’est bon pour les présentations poveurpoïnt, et encore… »
Attends, je dois vérifier un truc… non, c’est bon en fait !
Vite, il nous faut retourner vers ATLAS. Il se situe en fait vers le CERN, alors que CMS est diamétralement opposé, et en France si j’ai bien tout compris.
C’est un physicien retraité à l’esprit vif comme un neutrino qui nous guide : Klaus Bätzner. Le site ATLAS est plus orienté vers le public car il est proche du CERN et sans doute plus accessible. Une salle de projection 3D est mise à notre disposition. Équipés de lunettes et d’un casque, la vidéo qu’on nous présente est impressionnante.
La salle de contrôle est pleine de grands écrans, de petits écrans, de claviers, et de gens qui regardent des écrans tout en pianotant sur les claviers. Ils sont comme dans un aquarium et on peut les observer sans trop interférer avec leur comportement. 🙂
Après le déjeuner avalé en vitesse, direction la salle du conseil pour écouter l’excellent Fabrice Piquemal du CNRS nous parler des neutrinos. Ça tombe bien, les détecteurs précédents ne font qu’extrapoler la présence de neutrinos lors d’une collision, par calcul de l’énergie manquante. Les neutrinos ont la fâcheuse tendance à traverser la matière comme qui rigole, et ne vont pas plus vite que la lumière contrairement à une idée faussement répandue.
Le soir, nous nous retrouvons à Genève après avoir sagement suivi la ligne 14. Le dîner se déroule dans un restaurant où des musiciens jouent avec tout ce qui leur passe sous la main : scie, cuillère, cloche, parfois même des instruments de musique à condition qu’ils fassent plus de 3 mètres. Exténué, retour vers 23 h au CERN.
Tags: ATLAS, CERN, CMS, cnrs, enseignement, in2p3, LHC, neutrino, Sciences à l'Ecole, teachers programme Posted in Latest Posts | No Comments »
Petite chronique d’un prof au CERN (III)
A l’occasion de l’ouverture de l’appel à candidature 2013 de “Sciences à l’Ecole” pour l’accueil d’enseignants français au CERN durant une semaine, nous publions ces jours-ci le journal quotidien plein d’humour de Jocelyn Etienne qui a suivi ce programme l’année dernière, au mois de novembre dernier.
Chambre à brouillard: la chasse aux particules commence !
Aujourd’hui, construction d’une chambre à brouillard, alors que le Soleil décide enfin à se montrer ! C’est l’écossais Wilson qui en a inventé le procédé en 1911 (avant de recevoir le Nobel en 1927) pour détecter la trajectoire des particules. Pour nous, de la carboglace, un peu d’isopropanol et de bricolage, et l’on voit des muons issus de particules cosmiques laisser une trace de leur passage.Oulala! (Vue en vidéo d’un muon grâce à la chambre à brouillard)
On a beau être dans un des plus grands centre de recherche fondamentale du monde, rien de vaut un tableau noir et une craie (cette dernière difficile à trouver par ici parait-il).
Les conférences du jour :
David Rousseau (IN2P3 / LAL-Orsay) nous confirme la découverte presque peut-être sûre du boson de Higgs, en tout cas, si c’est pas lui, c’est quand même quelque chose. Il travaille sur le détecteur ATLAS, il doit savoir de quoi il parle. Il y a des détecteurs sur le LHC, comme ATLAS et CMS et chacun est un monstre de technologie et de compétences, et tous deux confirment indépendamment la détection du Higgs (c’est comme ça qu’on dit).
Julien Lesgourgues (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) nous parle de la courbure de l’espace qui en fait est plat, à moins que ce ne soit l’inverse, mais j’arrive un quart d’heure en retard…
Sylvie Rosier-Lees du CNRS/IN2P3 au laboratoire d’Annecy, s’occupe du détecteur spatial AMS (spectromètre magnétique Alpha ndlr), accroché à l’ISS. AMS s’occupe des particules cosmiques, et il y en a qui viennent de très loin ! (ici: les dernières new d’AMS ndlr).
A droite, la personne semblait coder un programme pour un traitement graphique de données, mais il basculait souvent sur son compte facebook… tsss tsss tsss… Pour les connaisseurs, son portable est sous Xubuntu.
Enfin, Corinne Berat du CNRS/IN2P3 au laboratoire de Grenoble a plus les pieds sur Terre. Son joujou se trouve en Argentine et détecte les rayons cosmiques (encore) qui arrivent au sol après avoir éclaboussé l’atmosphère d’une multitude de particules (des gerbes…). L’observatoire Pierre Auger recouvre quelque chose comme 3000 km² et se délecte des particules de haute énergie provenant peut être de collisions de galaxies ou de supernovae.
Après le repas du soir, je me rends à une conférence dans le cadre de « The 4th International Conference on Particle and Fundamental Physics in Space ». Aujourd’hui, William H. Gerstenmaier de la NASA qui nous présente in English, les recherches faites sur l’ISS. La vidéo finale (un film qui compile les plus belles vues de la Terre prises de la station) est absolument sublime.
Earth from Michael König – Même ceux qui ont bossé sur leur ordinateur (occupés à coder ou traiter les informations du LHC) toute la durée de la présentation sans écouter un mot du conférencier, stoppent leur activité pour regarder le film. on Vimeo.
Tags: AMS, boson de Higgs, CERN, chambre à brouillard, education, rayons cosmiques, teachers programme Posted in Latest Posts | No Comments »
Petite chronique d’un prof au CERN (II)
Thursday, May 2nd, 2013
Immersion au pays des particules
C’est moi ou la pièce de 5 francs est énorme ?
Grosse journée, petit déjeuner au restaurant du CERN, bon café, tartine beurrée confiturée pour 1 franc suisse ! A tester. Tiens d’ailleurs, c’est moi ou la pièce de 5 francs est énorme ?
L’hôtel-foyer du CERN
Il ne pleut pas ce matin (ça ne va pas durer, la promenade post-déjeuner s’est faite sous la pluie) alors j’en profite pour prendre une photo de l’hôtel-foyer qui m’héberge. C’est une des fenêtres du 1er étage derrière laquelle se trouve ma chambre, mais inutile de zoomer pour chercher à m’apercevoir. Qui prend la photo à votre avis ?
Daniel Denegri aurait peut-être vu le boson de Higgs…
Après une première présentation de l’in2p3 par Arnaud Marsollier, suivi de Mick Storr pour le CERN, c’est Daniel Denegri qui nous présente l’expérience CMS, incroyable projet de détection de particule qui s’étend sur 20 ans. Denegri lui-même est un brillant chercheur croate qui parle parfaitement le français, l’anglais entre autres, il aurait peut-être vu le boson de Higgs qui semble plus facile à détecter que son bras droit, tellement le bonhomme est énergique. L’après-midi, c’est au tour de Simone Gilardoni, théoricien des « accélérateurs collisionneurs » de nous montrer que les prouesses nécessaires pour maintenir un faisceau de protons dans un tube de 27 km de long, ne sont pas à la portée des bricoleurs du dimanche. Ou devrais-je dire 2 faisceaux dans 2 tubes qui se croisent de temps en temps ?…
Simone Gilardoni, théoricien des “accélérateurs collisionneurs”
Le petit point visible derrière Simone est visible ici en direct, si le LHC n’est pas à l’arrêt. Il y en a même deux, comme je l’ai dit précédemment ; nos deux faisceaux de protons dont on contrôle l’état notamment par des miroirs qui renvoient le rayonnement qu’il diffuse… enfin, c’est ce que j’ai compris…
D’ailleurs le LHC va bientôt être arrêté pour quelques mois (il est actuellement arrêté, ndlr, voir ici pourquoi en vidéo). J’espère que ce n’est pas lié à ce bouton sur lequel j’ai appuyé en pensant que c’était l’éclairage de ma salle de bains. Il reprendra ensuite de plus belle pour tenter d’atteindre les 13-14 TeV contre 7 TeV actuellement. Je sais, ça fait beaucoup…
L’après –midi se poursuit par une présentation des masterclasses par Nicolas Arnaud, chercheur à Orsay et organisateur de notre French Teacher Programme au CERN. Puis il nous initie à la détection de particules à l’aide d’un logiciel et de vraies mesures.
Atelier “masterclasses”: J’ai trouvé les W qui se désintègrent, donc j’ai le droit de prendre une photo de mes collègues en plein effort.
Pour finir, je me rends à une conférence tardive sur les sondes Voyager 1 et 2 donnée par Edward Stone, responsable scientifique de ces sondes depuis 1972.
Sur le chemin, j’immortalise la version suisse du principe de superposition d’état, ou comment un vélo peut être en deux endroits différents au même moment…
Principe de superposition d’état…
…ou comment un vélo peut être en deux endroits au même moment !
Tags: CMS, education, enseignement, Higgs boson, lycée, Masterclasses, Prof, Sciences à l'Ecole, teachers programme Posted in Latest Posts | 2 Comments »
Petite chronique d’un prof au CERN (I)
Tuesday, April 23rd, 2013
Bienvenue en Suisse !
C'est la classe !
Départ de Beaulieu (34) vers 12h30, arrivée au CERN à Genève vers 17h30. Une heure de plus que prévu à cause du voyant d’huile du véhicule qui s’éclaire et qui m’oblige à faire un arrêt supplémentaire pour trouver de l’huile, mais surtout par la faute d’une météo exécrable, une pluie dense qui force à rouler au pas sur l’autoroute. J’évite la taxe autoroutière suisse exorbitante, mais ensuite, le GPS tient absolument à me faire pénétrer dans la CERN par une porte dérobée alors que l’entrée B m’a été chaudement recommandée.
A l’accueil de l’hôtel, on me fournit un laisser-passer et le badge qui permet d’accéder à ma chambre (n°122, première étage, bât. 41), au parking etc… C’est la classe !
L'argent local a la particularité d'être très coloré
Dans le couloir, je croise Nicolas Arnaud de l’IN2P3, principal organisateur du stage. Rendez-vous au restaurant, pile poil à l’heure dite (je dois avoir du sang suisse dans les veines).
En attendant les retardataires, je vais retirer de l’argent local qui a la particularité d’être très coloré (Arthur Honegger et Le Corbusier ne diront pas le contraire). Mon beau billet vert de 50 francs n’est pas sur la photo, je l’ai transformé en frites, veau et endives entre 19 h et 20 h.
Une salle de conférences qui a sans doute vu passer nombre de brillants chercheurs...
Avant le repas, Mick Storr, autre GO du CERN, nous fait alors visiter le « main building » dans lequel on peut croiser des prix Nobel si on a de la chance.
Dans un couloir, on entend presque les cerveaux qui crépitent (bon, pas trop un dimanche soir quand même, bien que la bibliothèque soit ouverte 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 tout l’année), d’autant que c’était derrière l’une de ces portes que le web (attention, le web ! pas internet…) a été conçu.
Enfin, on a l’honneur de s’installer dans une salle de conférences rénovée qui sans doute vu passer nombre de brillants chercheurs faisant résonner les murs de non moins brillants exposés.
Puis retour dans ma chambre où je constate que la propreté et l’ordre suisse ne sont pas des clichés…
Tags: CERN, Cosmos à l'école, Ecole des deux infinis, Education Nationale, enseignement, France au CERN, lycée, Prof, Sciences à l'Ecole, Stage au CERN, teachers programme Posted in Latest Posts | No Comments »
Expérience de taille à Dubna !
Wednesday, February 20th, 2013
Les 15 et 16 janvier derniers nous fêtions le 40ème anniversaire des accords bilatéraux de l’IN2P3 et du JINR de Dubna, l’occasion pour nous d’évoquer un épisode de cette longue collaboration. Les physiciens savent se montrer pragmatiques lorsqu’ils font face à un problème inattendu, particulièrement en URSS dans les années 1970… Catherine Thibault, chercheuse au CSNSM d’Orsay (Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse), nous raconte un épisode de recherche qui le démontre brillamment !
Départ du CSNSM - ©CSNSM
En 1974, dans le cadre de l’étude de la fission nucléaire, une équipe du CSNSM dirigée par Robert Klapisch (le papa de Cédric oui !) voulait mesurer la production des différents isotopes de rubidium et césium produits lors de la fission de l’uranium 238 par des ions lourds. Les expériences eurent lieu à Dubna, au JINR, l’équivalent du Cern pour les pays de l’Est. Dans un premier temps, il a fallu acheminer tout le matériel, dont un ordinateur américain (PDP), ce qui nécessitait une autorisation d’exportation temporaire en URSS (pour seulement 8 ko de mémoire !), que nous avons pu obtenir.
La partie principale était un spectromètre de masse permettant de séparer en quelques centaines de millisecondes les différents isotopes de rubidium ou de césium produits par la fission d’une cible. Ceci permettait de mesurer leurs différents taux de production.
Arrivée à Dubna - ©CSNSM
Bien que le spectromètre contenant la cible ait été positionné avec le plus grand soin, aucun signal n’était observé… jusqu’à ce qu’une cible de rechange placée quelques centimètres au-dessous de la cible-source ait été trouvée détruite par le faisceau ! Nous devions donc baisser le spectromètre de quelques centimètres ce qui posait un problème de taille puisque ce dernier était déjà réglé à son minimum de hauteur. « Qu’à cela ne tienne, ont alors dit les collaborateurs russes, nous allons abaisser le sol ! ». Chose dite, chose faite avec une remarquable efficacité… C’est au marteau piqueur que l’on a attaqué le sol de béton !
L’expérience a ensuite très bien fonctionné… Et les données obtenues analysées puis publiées, ont servi de base à une thèse. Qui a dit que les chercheurs étaient de doux rêveurs ?
— anecdote fournie par le Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (CSNSM), unité mixte de recherche du CNRS/IN2P3 et de l’Université Paris Sud, dans le cadre des 40 ans du CNRS/IN2P3.
Tags: 40 ans de l'IN2P3, Anecdotes CNRS/IN2P3, collaboration, CSNSM, JINR, Nuclear research, Russia Posted in Latest Posts | No Comments »
Toshiko Yuasa : la “Marie Curie” japonaise (1909-1980)
Cette histoire, à cheval entre le LAL (Laboratoire de l’accélérateur linéaire) et l’IPNO (Institut de physique nucléaire d’Orsay), nous retrace le parcours admirable de cette physicienne qui œuvra avec force pour promouvoir les relations entre la France et le Japon.
En 1939, partir travailler à l’étranger était loin d’être évident pour un scientifique Japonais, d’autant plus si ce scientifique était une femme. C’est pourtant ce que fit Toshiko Yuasa, que l’on connaît aussi comme la première physicienne Japonaise. C’est en France, au collège de France, sous la direction du professeur Frédéric Joliot-Curie, qu’elle commença ses recherches. Avec l’arrivée de la guerre, la physicienne dut quitter à regret la France, mais non sans se faire confier du matériel par ses collègues français, ce qui lui permit de poursuivre ses travaux. Une fois la guerre passée, c’est avec une certaine hâte qu’elle retourna en France, au CNRS, à l’IPNO, pour y mener 30 ans de carrière. Durant cette carrière et cette vie, elle œuvra remarquablement pour promouvoir les échanges culturels et scientifiques entre la France et le Japon.
Toshiko Yuasa sur le toit du Collège de France - 1941 - © Institut for Gender Studies, Ochanomizu University
Cette figure de l’IPNO a marqué les esprits, par son caractère et en tant que symbole d’une coopération entre la France et le Japon. En 2008, à l’occasion des 150 ans des relations France-Japon, l’IN2P3 a organisé, une cérémonie en sa mémoire, au siège du CNRS. La même année, son nom été attribué au LIA (Laboratoire international associé) Franco-Japonais FJ-PPL. Et enfin, au Japon, à l’université Ochanomizu dont elle était issue, une cérémonie équivalente eut lieu et 2 timbres furent édités en son honneur.
En 2008 la post-doctorante japonaise qui avait organisé les 2 cérémonies, et qui provient de la même université japonaise que Toshiko Yuasa, s’est vue attribuer un poste CNRS au LAL, bouclant ainsi la boucle d’une jolie histoire entre la France et le Japon.
Pour en savoir plus sur cette histoire une biographie de Toshiko Yuasa est disponible ici.
— anecdote fournie par le Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire (LAL), unité mixte de recherche du CNRS/IN2P3 et de l’Université Paris Sud, dans le cadre des 40 ans de l’IN2P3.
Tags: 40 ans de l'IN2P3, Anecdotes CNRS/IN2P3, international research, IPNO, japan, LAL Posted in Latest Posts | No Comments »
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