Capsule de physique No 2

Plongée au coeur de la matière

Le 23 juillet, nous avons vu que la matière est constituée d’atomes qui sont les pièces d’un immense meccano que l’on peut combiner de diverses façons pour fabriquer tantôt une maison, tantôt un cheval et tantôt nous-mêmes. Nous avons aussi vu que l’atome comporte un noyau composé de protons et de neutrons et autour duquel tournoient des électrons. Dès lors, nous nous sommes demandé si nous étions enfin arrivés à l’ultime réalité des choses, aux plus petites particules imaginables.

Eh bien, non : protons et neutrons sont eux-mêmes composés de quarks ! Ici, nous voilà parvenus dans le très, très petit. Ne pourrait-on pas en rester là ?

Les physiciens sont des gens extrêmement curieux et fouineurs, vous savez. Comme tous les scientifiques du reste. Alors ils ont «patenté» un immense machin pour gratter encore plus creux dans le cœur de la matière. Ils ont installé leur nouveau jouet dans un tunnel de 27 kilomètres de circonférence logé à 100 mètres sous terre et chevauchant la frontière entre la France et la Suisse. Il s’agit d’un collisionneur de particules baptisé le LHC (Large Hadron Collider).

Ils ont entrepris de projeter dans ce collisionneur des protons qu’ils accéléreront graduellement jusqu’à des vitesses proches de celle de la lumière (on se souvient que la lumière circule à 300 000km par seconde). Leur but est de faire entrer en collision ces petites particules pour les faire éclater et, possiblement, faire ainsi surgir des particules encore plus petites et totalement inconnues.

Ils espèrent du même coup éclaircir d’autres mystères, particulièrement recréer des conditions semblables à celles qui prévalaient au moment du Big Bang et découvrir la nature de la matière noire (qui, avec l’énergie noire, compte pour 96% du contenu de l’univers dont nous ignorons totalement la nature). Ce ne seraient pas de minces coups d’éclat.

Pour des images de ce nouveau jouet, il suffit de se rendre sur Internet et de «pitonner» le mot LHC.

Les résultats qu’on obtiendra du LHC, si extraordinaires puissent-ils être, constitueront-ils le fin du fin des mystères de notre Univers ? Rien n’est aussi peu sûr car les scientifiques nous disent que plus on creuse dans le cœur de notre Univers, plus le mystère s’épaissit.

En avant-goût de notre prochaine capsule, rappelons les mots de l’astrophysicien James Jean qui disait que notre Univers ressemble plus parfois à une grande pensée qu’à une grande machine.