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Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Mer 17 Sep 2008, 15:40
“Cette machine doit nous permettre de détecter des signaux de la 11ème dimension, de l’hyperespace, nous allons pouvoir réaliser le rêve d’Einstein, et lire dans la pensée de Dieu.“
N'importe quoi! C'est le type de phrase qui plaît aux croyants obscurantistes qui n'aiment pas trop que la science fasse peu ou prou "reculer" leurs croyances mais qui n'a aucun sens sur le plan scientifique!
L'ILC était concurrent du LHC dès qu'il fut question de construire un super collisionneur. Mais les électrons et positons ne contiennent pas de (supposés) quarks à la différences des protons. Or la théorie ne peut progresser que si les particules « lourdes » sont étudiées dans les collisions.
De plus, si l'on fait tourner les électrons dans un anneau, les accélérations qu'on doit leur imposer pour « prendre le virage » provoquent un rayonnement électromagnétique d'autant plus énergétique que la vitesse est grande. Ainsi dans le synchrotron « SOLEIL » on obtient, à chaque « virage » du polygone , une puissant rayonnement X qui sort du dispositif pour « éclairer » des cristaux et permet de déterminer l'allure des molécules qui les composent.
Il n'y a pas cette perte énergétique si ce sont des protons qui tournent. Donc, dans le LHC, on peut accélérer les faisceaux de protons plusieurs fois avec les mêmes électro-aimants, un peu plus vite à chaque tour, comme avec une fronde. Avec des électrons, le rayonnement synchrotron deviendrait de plus en plus puissant, à mesure que la vitesse augmenterait, représentant une insupportable perte d'énergie et limitant de ce fait le rendement et la puissance maximale de la machine.
Voilà pourquoi il faut que l'accélérateur d'électrons soit rectiligne. Oui mais alors, les électro-aimants ne servent qu'une fois pour chaque « bouffée » d'électrons. Il faut donc qu'ils soient extraordinairement puissants et nombreux. Donc supra-conducteurs et ... chers! Et ce n'est pas par hasard si l'ILC exigera (exigerait?) 40 kilomètres d'aimants accolés alors que le LHC n'a que 27 kilomètres de long!
Devant le coût réellement faramineux de cette machine, dont la supériorité sur le LHC reste à démontrer, on peut se demander pourquoi se mène dans les milieux de physiciens, cette campagne pour sa construction... dans une vingtaine d'années. La raison ne serait-elle pas la rivalité entre nations scientifiques, le dépit des USA de ne plus être en pointe dans ce domaine primordial, sans compter celui du Japon qui se sent lui aussi en déclin par rapport à la Chine, avec une population de plus en plus vieillissante, et l'hostilité séculaire de la Grande-Bretagne à toute prééminence du continent voisin?
Le projet de l'ILC paraît d'autant plus une tentative de discrédit du LHC qu'il ne prend pas en compte la possibilité d'accélérer les électrons avec le champ électrique de la lumière ou des micro-ondes plus violemment, plus efficacement que ne le fait le champ magnétique des élecro-aimants.
Des années de travail sur cette piste du couplage électron-champ électromagnétique permettrait peut-être de « récupérer », dans un grand anneau, le rayonnement synchrotron puis de le « réinjecter » dans le tore de manière à ce qu'il contribue à la propulsion de la charge électronique au lieu d'être perdu. La structure linéaire serait alors caduque.
N'importe quoi! C'est le type de phrase qui plaît aux croyants obscurantistes qui n'aiment pas trop que la science fasse peu ou prou "reculer" leurs croyances mais qui n'a aucun sens sur le plan scientifique!
L'ILC était concurrent du LHC dès qu'il fut question de construire un super collisionneur. Mais les électrons et positons ne contiennent pas de (supposés) quarks à la différences des protons. Or la théorie ne peut progresser que si les particules « lourdes » sont étudiées dans les collisions.
De plus, si l'on fait tourner les électrons dans un anneau, les accélérations qu'on doit leur imposer pour « prendre le virage » provoquent un rayonnement électromagnétique d'autant plus énergétique que la vitesse est grande. Ainsi dans le synchrotron « SOLEIL » on obtient, à chaque « virage » du polygone , une puissant rayonnement X qui sort du dispositif pour « éclairer » des cristaux et permet de déterminer l'allure des molécules qui les composent.
Il n'y a pas cette perte énergétique si ce sont des protons qui tournent. Donc, dans le LHC, on peut accélérer les faisceaux de protons plusieurs fois avec les mêmes électro-aimants, un peu plus vite à chaque tour, comme avec une fronde. Avec des électrons, le rayonnement synchrotron deviendrait de plus en plus puissant, à mesure que la vitesse augmenterait, représentant une insupportable perte d'énergie et limitant de ce fait le rendement et la puissance maximale de la machine.
Voilà pourquoi il faut que l'accélérateur d'électrons soit rectiligne. Oui mais alors, les électro-aimants ne servent qu'une fois pour chaque « bouffée » d'électrons. Il faut donc qu'ils soient extraordinairement puissants et nombreux. Donc supra-conducteurs et ... chers! Et ce n'est pas par hasard si l'ILC exigera (exigerait?) 40 kilomètres d'aimants accolés alors que le LHC n'a que 27 kilomètres de long!
Devant le coût réellement faramineux de cette machine, dont la supériorité sur le LHC reste à démontrer, on peut se demander pourquoi se mène dans les milieux de physiciens, cette campagne pour sa construction... dans une vingtaine d'années. La raison ne serait-elle pas la rivalité entre nations scientifiques, le dépit des USA de ne plus être en pointe dans ce domaine primordial, sans compter celui du Japon qui se sent lui aussi en déclin par rapport à la Chine, avec une population de plus en plus vieillissante, et l'hostilité séculaire de la Grande-Bretagne à toute prééminence du continent voisin?
Le projet de l'ILC paraît d'autant plus une tentative de discrédit du LHC qu'il ne prend pas en compte la possibilité d'accélérer les électrons avec le champ électrique de la lumière ou des micro-ondes plus violemment, plus efficacement que ne le fait le champ magnétique des élecro-aimants.
Des années de travail sur cette piste du couplage électron-champ électromagnétique permettrait peut-être de « récupérer », dans un grand anneau, le rayonnement synchrotron puis de le « réinjecter » dans le tore de manière à ce qu'il contribue à la propulsion de la charge électronique au lieu d'être perdu. La structure linéaire serait alors caduque.
Derek3DEquipe du forum
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Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Mer 17 Sep 2008, 16:22
Alain02 a écrit:“Cette machine doit nous permettre de détecter des signaux de la 11ème dimension, de l’hyperespace, nous allons pouvoir réaliser le rêve d’Einstein, et lire dans la pensée de Dieu.“
N'importe quoi! C'est le type de phrase qui plaît aux croyants obscurantistes qui n'aiment pas trop que la science fasse peu ou prou "reculer" leurs croyances mais qui n'a aucun sens sur le plan scientifique!
Cette phrase n'engage que la personne qui l'a prononcée... Et mon objectivité me pousse à rapporter un article dans son entièreté, sans forcément approuver tout ce que j'y lis.
Pour ma part, je ne comprends pas l'utilité d'un collisionneur rectiligne, d'autant que vos explications, bien que sans doute très complètes, sont inacessibles à des lecteurs n'ayant pratiquement aucune connaissance en physique... Et j'aurais aimé que, à l'instar de Jean Curnonix, vous puissiez "vulgariser" toutes ces théories afin qu'elles soient compréhensibles par tout le monde.
Je ne cautionne en aucun cas les réactions côté américain, japonais, britannique, ... ou tout autre pays "concurrent" dans la course aux découvertes technologiques.
Mais un acharnement quasi-thérapeutique envers leur désir de profiter des mêmes technologies que celles disponibles en Europe (qui est est tout à fait légitime), et le fait de le leur reprocher pourrait être interprété comme du chauvinisme.
Cordialement,
Derek
- InvitéInvité
Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Mer 17 Sep 2008, 18:26
Mais, Derek3D, j'ai bien compris que ce n'est pas vous qui aviez produit la phrase que j'ai citée entre guillemets! Je me suis permis de la relever car il me semblait que j'avais le DROIT de la juger négativement, au titre de la liberté d'opinion, comme exemple de la pauvreté philosophique de certains scientifiques. N'êtes-vous pas d'accord pour m'accorder ce droit?
Si vous aviez bien lu mon explication sur les inconvénients d'un accélérateur linéaire d'électrons-positons opposé « idéologiquement » au LHC juste au moment où celui-ci se met à fonctionner parfaitement, vous auriez remarqué que je ne me contente pas, pour justifier mon point de vue, de reproduire une formule extraite d'un manuel de physique.
Seuls les Français sont chauvins, les ressortissants des autres pays sont patriotes, c'est bien connu!
Si vous aviez bien lu mon explication sur les inconvénients d'un accélérateur linéaire d'électrons-positons opposé « idéologiquement » au LHC juste au moment où celui-ci se met à fonctionner parfaitement, vous auriez remarqué que je ne me contente pas, pour justifier mon point de vue, de reproduire une formule extraite d'un manuel de physique.
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- Derek3DEquipe du forum
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Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Mer 17 Sep 2008, 18:53
J'ai bien lu votre explication, mais ne l'ai pas comprise.
Pourriez-vous l'expliquer de façon plus simple ?
Qu'un accélérateur de forme circulaire soit plus pratique pour accélérer les particules, je le comprends.
Mais pour le reste ?
Cordialement,
Derek
Pourriez-vous l'expliquer de façon plus simple ?
Qu'un accélérateur de forme circulaire soit plus pratique pour accélérer les particules, je le comprends.
Mais pour le reste ?
Cordialement,
Derek
- InvitéInvité
Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Jeu 18 Sep 2008, 17:47
« Or la théorie ne peut progresser que si les particules « lourdes » sont étudiées dans les collisions. »
La théorie des particules dominant actuellement est dite de « supersymétrie » parce qu'elle place les particules dans un tableau à double entrée (colonne-rangée) où l'on trouve des cases qui sont toutes « garnies ». Par exemple chaque particule semble posséder son antiparticule (à l'exception du photon d'ailleurs: l'antimatière produit la même lumière que la matière dont nous sommes constitués), chaque lepton possède son neutrino etc.
On trouve des dossiers gratuits sur Internet à ce sujet, notamment sur le site Futura sciences.
Le cœur de cette théorie sont les particules constituées de quarks qui sont, pense-t-on, des particules ultimes, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas elles-mêmes constituées de particules plus élémentaires. Les quarks se trouvent par trois dans les protons et les neutrons (tout en n'apparaissent jamais isolément, du moins « aux basses énergies ») mais pas dans les électrons. Donc si l'on veut progresser dans la théorie basée sur l'existence des quarks, il faut utiliser, comme projectiles, des particules qui en contiennent.
Il est très difficile d'expliquer le « rayonnement synchrotron », qui est un phénomène quantique. Rappelons, ce qui est curieux, qu'il n'affecte que les électrons déviés de leur trajectoire (par un champ magnétique ou électrique) et non les protons. Alors que proton et électron, sont pourtant porteurs l'un et l'autre d'une « charge » électrique (mais de sens contraire). J'ai discuté de cette anomalie avec un spécialiste. Il a reconnu qu'au bout du compte, il n'avait pas d'explication « quantique » sur cette étrangeté. Comme tel, cela pourrait constituer une piste de réflexion pour un théoricien...
Rappelons que quand un électron, chargé par convention d'une charge électrique négative, qui « gravite » mais de manière quantique, autour du noyau de l'atome, interfère avec une unité d'un champ électromagnétique oscillant à la bonne fréquence, autrement dit un photon de lumière d'énergie appropriée, il s'éloigne instantanément du noyau à une valeur prédéterminée comme quelqu'un qui aurait remonté un escalier par « valeurs entières » de une ou deux marches. Tout se passe comme si l'électron avait « absorbé » le photon. L'électron est dans un état instable (« le ressort de la montre est remonté »). Plus ou moins rapidement, cependant, il revient à son niveau initial (« il redescend à la marche au-dessous », « le ressort se détend ») surtout s'il interfère avec un autre photon, mais sans l'absorber cette fois. L'énergie ainsi produite est évacuée sous la forme d'un photon.
Si l'électron a été arraché au noyau par une forte tension électrique et accéléré par le fort champ électrique qui correspond à cette haute tension, alors, dans un « bon vide » tel celui qui règne dans un tube cathodique, un « néon » ou un synchrotron, il va devenir « balistique » -comme une balle de fusil- et se déplacer en ligne droite. Mais si, sur son chemin, il est dévié par un champ électrique ou magnétique, un rayonnement électromagnétique va « continuer tout droit », là où serait allé l'électron s'il n'avait pas été dévié.
C'est l'effet synchrotron.
La longueur d'onde du rayonnement synchrotron va dépendre de la vitesse de l'électron. Si celle-ci s'approche de la vitesse de la lumière, la longueur d'onde sera petite, celle des rayons X. Si la vitesse est beaucoup moindre, le rayonnement sera de longueur d'onde supérieure à celle de l'infrarouge. Ce sera celle des micro-ondes, les micro-ondese des fours du même nom mais aussi des radars.
Rappel historique: de juillet à septembre 1940, se déroula la première bataille purement aérienne de l'histoire. Les avions allemands devaient annihiler l'aviation anglaise pour rendre possible un débarquement allemand en Grande-Bretagne.
Mais les Allemands eurent beau faire, à chaque fois qu'ils arrivaient dans le ciel anglais, ils étaient accueillis par les chasseurs de la Royal Air Force qui avaient été alertés et dirigés sur l'ennemi par les opérateurs des radars placés sur la côte sud de l'Angleterre. Ces appareils secrets, dernier cri, percevaient les échos des appareils allemands alors que ceux-ci étaient encore loin sur la Manche.
Le secret des Anglais était le magnétron, une cavité savamment dessinée dans un morceau de métal de telle façon que les électrons y rebondissent en permanence. A chaque oscillation, ils émettaient, par effet synchrotron, une bouffée de rayonnement micro-onde. Grâce à ce dispositif les radars anglais étaient très puissants et « voyaient loin » pour l'époque, bien plus loin que ce que soupçonnaient l'ennemi.
Il semble bien que le premier magnétron ait été conçu en France, installé à l'avant du paquebot Normandie pour détecter les icebergs qui avaient détruit le Titanic sur l'atlantique nord. Le secret du magnétron avait été transmis aux Britanniques par la France, au titre de la solidarité entre alliés. Ceux-ci en ont fait bon usage puisqu'ils ont gagné cette bataille décisive pour la suite de la guerre...
La théorie des particules dominant actuellement est dite de « supersymétrie » parce qu'elle place les particules dans un tableau à double entrée (colonne-rangée) où l'on trouve des cases qui sont toutes « garnies ». Par exemple chaque particule semble posséder son antiparticule (à l'exception du photon d'ailleurs: l'antimatière produit la même lumière que la matière dont nous sommes constitués), chaque lepton possède son neutrino etc.
On trouve des dossiers gratuits sur Internet à ce sujet, notamment sur le site Futura sciences.
Le cœur de cette théorie sont les particules constituées de quarks qui sont, pense-t-on, des particules ultimes, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas elles-mêmes constituées de particules plus élémentaires. Les quarks se trouvent par trois dans les protons et les neutrons (tout en n'apparaissent jamais isolément, du moins « aux basses énergies ») mais pas dans les électrons. Donc si l'on veut progresser dans la théorie basée sur l'existence des quarks, il faut utiliser, comme projectiles, des particules qui en contiennent.
Il est très difficile d'expliquer le « rayonnement synchrotron », qui est un phénomène quantique. Rappelons, ce qui est curieux, qu'il n'affecte que les électrons déviés de leur trajectoire (par un champ magnétique ou électrique) et non les protons. Alors que proton et électron, sont pourtant porteurs l'un et l'autre d'une « charge » électrique (mais de sens contraire). J'ai discuté de cette anomalie avec un spécialiste. Il a reconnu qu'au bout du compte, il n'avait pas d'explication « quantique » sur cette étrangeté. Comme tel, cela pourrait constituer une piste de réflexion pour un théoricien...
Rappelons que quand un électron, chargé par convention d'une charge électrique négative, qui « gravite » mais de manière quantique, autour du noyau de l'atome, interfère avec une unité d'un champ électromagnétique oscillant à la bonne fréquence, autrement dit un photon de lumière d'énergie appropriée, il s'éloigne instantanément du noyau à une valeur prédéterminée comme quelqu'un qui aurait remonté un escalier par « valeurs entières » de une ou deux marches. Tout se passe comme si l'électron avait « absorbé » le photon. L'électron est dans un état instable (« le ressort de la montre est remonté »). Plus ou moins rapidement, cependant, il revient à son niveau initial (« il redescend à la marche au-dessous », « le ressort se détend ») surtout s'il interfère avec un autre photon, mais sans l'absorber cette fois. L'énergie ainsi produite est évacuée sous la forme d'un photon.
Si l'électron a été arraché au noyau par une forte tension électrique et accéléré par le fort champ électrique qui correspond à cette haute tension, alors, dans un « bon vide » tel celui qui règne dans un tube cathodique, un « néon » ou un synchrotron, il va devenir « balistique » -comme une balle de fusil- et se déplacer en ligne droite. Mais si, sur son chemin, il est dévié par un champ électrique ou magnétique, un rayonnement électromagnétique va « continuer tout droit », là où serait allé l'électron s'il n'avait pas été dévié.
C'est l'effet synchrotron.
La longueur d'onde du rayonnement synchrotron va dépendre de la vitesse de l'électron. Si celle-ci s'approche de la vitesse de la lumière, la longueur d'onde sera petite, celle des rayons X. Si la vitesse est beaucoup moindre, le rayonnement sera de longueur d'onde supérieure à celle de l'infrarouge. Ce sera celle des micro-ondes, les micro-ondese des fours du même nom mais aussi des radars.
Rappel historique: de juillet à septembre 1940, se déroula la première bataille purement aérienne de l'histoire. Les avions allemands devaient annihiler l'aviation anglaise pour rendre possible un débarquement allemand en Grande-Bretagne.
Mais les Allemands eurent beau faire, à chaque fois qu'ils arrivaient dans le ciel anglais, ils étaient accueillis par les chasseurs de la Royal Air Force qui avaient été alertés et dirigés sur l'ennemi par les opérateurs des radars placés sur la côte sud de l'Angleterre. Ces appareils secrets, dernier cri, percevaient les échos des appareils allemands alors que ceux-ci étaient encore loin sur la Manche.
Le secret des Anglais était le magnétron, une cavité savamment dessinée dans un morceau de métal de telle façon que les électrons y rebondissent en permanence. A chaque oscillation, ils émettaient, par effet synchrotron, une bouffée de rayonnement micro-onde. Grâce à ce dispositif les radars anglais étaient très puissants et « voyaient loin » pour l'époque, bien plus loin que ce que soupçonnaient l'ennemi.
Il semble bien que le premier magnétron ait été conçu en France, installé à l'avant du paquebot Normandie pour détecter les icebergs qui avaient détruit le Titanic sur l'atlantique nord. Le secret du magnétron avait été transmis aux Britanniques par la France, au titre de la solidarité entre alliés. Ceux-ci en ont fait bon usage puisqu'ils ont gagné cette bataille décisive pour la suite de la guerre...
miura30Membre Confirmé
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Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Sam 20 Sep 2008, 21:52
Communiqué de L’AFP :
GENEVE - Le CERN
(Organisation européenne pour la recherche nucléaire) a annoncé samedi
que son accélérateur de particules, le plus puissant jamais construit,
avait subi des dégâts plus importants que prévus et serait hors service
pendant au moins deux mois.
(Publicité)
Le grand collisionneur de
hadrons (LHC), un anneau de 27km de circonférence à 100m sous terre à
la frontière franco-suisse, avait été mis en route le 10 septembre.
Mais le LHC avait dû être arrêté 36 heures après, en raison d'une panne
électrique. Après examen, il apparaît que le problème n'est pas dû à la
défaillance d'un transformateur comme on le pensait. Les dégâts sont en
fait plus importants, a expliqué le porte-parole du CERN, James Gillies.
Le LHC est conçu pour
propulser les protons à une vitesse proche de celle de la lumière,
grâce notamment à des aimants supraconducteurs, maintenus à très basse
température (-273 degrés) par de l'hélium liquide. "Il semble qu'une
connexion électrique défectueuse entre deux aimants ait interrompu la
superconduction", a précisé M. Gillies.
Conséquence, les contacts
ont fondu, entraînant une défaillance mécanique et une fuite d'hélium.
"Nous devons maintenant réchauffer progressivement tout le secteur
(endommagé) avant de pouvoir y accéder et réparer", ce qui va prendre
du temps, a-t-il ajouté. "Plusieurs semaines, au minimum" seront
nécessaires pour réchauffer la zone concernée. "Ensuite on pourra
réparer, puis on refroidira la zone de nouveau", ce qui va entraîner
une suspension d'activité pendant au moins deux mois.
GENEVE - Le CERN
(Organisation européenne pour la recherche nucléaire) a annoncé samedi
que son accélérateur de particules, le plus puissant jamais construit,
avait subi des dégâts plus importants que prévus et serait hors service
pendant au moins deux mois.
(Publicité)
Le grand collisionneur de
hadrons (LHC), un anneau de 27km de circonférence à 100m sous terre à
la frontière franco-suisse, avait été mis en route le 10 septembre.
Mais le LHC avait dû être arrêté 36 heures après, en raison d'une panne
électrique. Après examen, il apparaît que le problème n'est pas dû à la
défaillance d'un transformateur comme on le pensait. Les dégâts sont en
fait plus importants, a expliqué le porte-parole du CERN, James Gillies.
Le LHC est conçu pour
propulser les protons à une vitesse proche de celle de la lumière,
grâce notamment à des aimants supraconducteurs, maintenus à très basse
température (-273 degrés) par de l'hélium liquide. "Il semble qu'une
connexion électrique défectueuse entre deux aimants ait interrompu la
superconduction", a précisé M. Gillies.
Conséquence, les contacts
ont fondu, entraînant une défaillance mécanique et une fuite d'hélium.
"Nous devons maintenant réchauffer progressivement tout le secteur
(endommagé) avant de pouvoir y accéder et réparer", ce qui va prendre
du temps, a-t-il ajouté. "Plusieurs semaines, au minimum" seront
nécessaires pour réchauffer la zone concernée. "Ensuite on pourra
réparer, puis on refroidira la zone de nouveau", ce qui va entraîner
une suspension d'activité pendant au moins deux mois.
Daniel JEquipe du forum- Age : 34
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Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Sam 20 Sep 2008, 22:17
Oui j'ai également lu ça à l'instant, c'est vraiment dommage, on peut dire au revoir aux premières collisions dans deux semaines et une collision de 10 Tev en octobre, cela dit, c'est un mal pour un bien que ça ce soit déclenché sur les essais sans collisions, je pense que les dégats auraient été, dans ce cas considérables....
BoizéclouEquipe du forum- Age : 47
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Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Mar 15 Sep 2015, 01:28
Bonsoir,
Pour ceux qui lisent l'anglais et qui peuvent y comprendre quelque chose :
"Un étrange signal déecté au LHC va-t-il faire craquer le modèle standard de la physique ?"
passeurdesciences.blog.lemonde.fr/2015/09/11/la-selection-scientifique-de-la-semaine-numero-187/
Pour ceux qui lisent l'anglais et qui peuvent y comprendre quelque chose :
"Un étrange signal déecté au LHC va-t-il faire craquer le modèle standard de la physique ?"
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Chaque engin d'exploration sous-marine est le résultat d'options fondamentales. Si l'on choisit la vitesse, un galbe allongé, hydrodynamique, s'impose. Mais si à la vitesse on préfère la maniabilité, la forme à adopter est celle d'une soucoupe.
Jacques-Yves COUSTEAU (1973)
- InvitéInvité
Re: LHC, l'accélérateur à particules le plus puissant du monde
Ven 03 Jan 2020, 23:57
On y retourne pour une visite...
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