Physique

Le programme de recherche du CERN aborde des thèmes variés allant des kaons aux rayons cosmiques et du Modèle standard à la supersymétrie

La physique des particules – l’étude des constituants fondamentaux de la matière – constitue le principal axe des recherches menées au CERN. Toutefois, le programme de physique du Laboratoire est bien plus vaste, allant de la physique nucléaire à la physique des hautes énergies, et de l’étude de l'antimatière aux effets possibles des rayons cosmiques sur les nuages.

Depuis les années 1970, les physiciens des particules décrivent la structure fondamentale de la matière à l’aide d’une série d’équations complexes, constituant le Modèle standard. Ce modèle décrit le comportement des particules fondamentales - les constituants de base dont est fait toute chose visible dans l’Univers – ainsi que les quatre forces qui s’exercent entre elles. Les physiciens du CERN utilisent les accélérateurs et détecteurs de particules les plus puissants du monde pour mettre à l’épreuve les prédictions du Modèle standard. Avec le temps, ce modèle, qui a permis d’expliquer de nombreux résultats expérimentaux et a prédit avec précision toute une série de phénomènes, s’est imposé comme une théorie reposant sur de solides fondements expérimentaux.

Toutefois, le Modèle standard ne décrit que 4 % de l'Univers connu, et plusieurs questions restent sans réponse. Observerons-nous une unification des forces de la nature aux plus hautes énergies du Grand collisionneur de hadrons (LHC) ? Pourquoi la gravité est-elle si faible ? Pourquoi y a-t-il davantage de matière que d’antimatière dans l’Univers ? Doit-on s’attendre à découvrir une physique plus exotique à des énergies plus élevées ? Découvrirons-nous au LHC des éléments qui nous permettront de confirmer la théorie de la supersymétrie ? Ou de comprendre le boson de Higgs, qui confère la masse aux particules ?

Les physiciens du CERN cherchent les réponses à toutes ces questions, et bien plus encore. Apprenez-en davantage dans les pages qui suivent.

À la recherche de l'antimatière

Le Big Bang devrait avoir créé matière et antimatière en quantités égales dans l’Univers. Alors pourquoi percevons-nous plus d'antimatière ?

Boson W : soleils et poussières d’étoiles

Le boson W est porteur de la force faible, l’une des quatre interactions fondamentales. Cette force peut changer la nature de particules de matière

Ions lourds et plasma de quarks et de gluons

Des collisions d’ions lourds pour libérer les quarks et recréer les conditions qui prévalaient juste après le Big Bang

La quête du boson de Higgs

Les particules élémentaires doivent peut-être leur masse à l’insaisissable boson de Higgs

La supersymétrie

La supersymétrie prédit une particule partenaire pour chacune des particules du Modèle standard, pour expliquer d'où viens leur masse

La supraconductivité

En dessous d’une certaine température dite critique, un matériau n’oppose plus aucune résistance au passage d’un courant électrique

Le boson Z

Le boson Z est une particule élémentaire neutre, porteur de la force faible

Le Modèle standard

Le Modèle standard explique comment agissent les particules de matière, ainsi que leurs forces et particules porteuses