Genève et Hambourg, le 28 juin 2023. Pour la deuxième fois dans l'histoire du concours Ligne de faisceau pour les écoles, trois équipes ont été retenues par le comité d'évaluation. L'équipe Myriad Magnets, de la Philips Exeter Academy à Exeter, aux États‑Unis, et l'équipe Particular Perspective, qui regroupe des élèves du Islamabad College for Boys et de la Supernova School à Islamabad, du Cadet College à Hasanabdal, de la Siddeeq Public School à Rawalpindi, ainsi que du Cedar College à Karachi, au Pakistan, se rendront au CERN en septembre 2023 pour réaliser leur expérience. L'équipe Wire Wizards de l'école Augustinianum à Eindhoven, aux Pays-Bas, sera quant à elle accueillie au Laboratoire DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) à Hambourg, en Allemagne, pour mener son expérience.

Ligne de faisceau pour les écoles (BL4S) est un concours de physique ouvert aux élèves du secondaire du monde entier. Les participants sont invités à présenter une proposition d’expérience susceptible d’être menée sur la ligne de faisceau d'un accélérateur de particules. Une ligne de faisceau est une installation qui fournit des flux de haute énergie de particules subatomiques, lesquels sont utilisés pour des expériences dans différents domaines, comme la physique fondamentale, la science des matériaux et la médecine. 

Le concours BL4S a débuté en 2014, à l'occasion du 60^e anniversaire du CERN. Depuis ce premier succès, l’expérience a été renouvelée année après année ; nous en sommes à la dixième édition. Plus de 16 000 élèves au total ont déjà participé au concours BL4S, et 22 équipes ont été couronnées. Le taux de participation n’a fait qu’augmenter ces dernières années ; en 2023, 379 équipes de 63 pays différents ont soumis une proposition d'expérience. 

« Félicitations aux équipes gagnantes de cette année. Que les faisceaux leur soient favorables, qu'elles récoltent des données pertinentes, et surtout, qu'elles profitent au maximum de cette expérience, déclare Christoph Rembser, physicien au CERN sur l'expérience ATLAS et cofondateur du concours BL4S. Chaque année je m'étonne de voir autant de propositions aussi créatives qu'intéressantes présentées par ces jeunes. En 2014, nous ne savions pas du tout si ce concours rencontrerait son public. Dix ans et 16 000 participants plus tard, je suis fier de pouvoir affirmer qu'il s'agit d'un franc succès. »

La collaboration entre le CERN et DESY sur ce projet a commencé en 2019, durant la période d'arrêt des accélérateurs du CERN. Cette année, ce sera la cinquième fois que le laboratoire allemand accueillera une équipe lauréate. 

« Je suis impressionnée par le record de participation atteint cette année, qui représente près de 380 équipes à travers le monde ! C'est fabuleux de voir autant de jeunes motivés pour faire de la recherche concrète dans nos laboratoires, commente Beate Heinemann, directrice de la physique des particules à DESY. À DESY, nous sommes très heureux de faire partie de ce projet aux côtés du CERN et de mettre à disposition un faisceau pilote, cette année pour une équipe des Pays‑Bas. » 

La préparation d'une proposition d'expérience en physique des particules n'est pas une tâche aisée pour des élèves du secondaire, mais avec un accompagnement adéquat, ils arrivent à élaborer des expériences très créatives. L'équipe des États-Unis Myriad Magnets compte fabriquer et tester un aimant permanent constitué selon une géométrie de Halbach et qui pourra être configuré pour produire un dipôle ou un quadripôle magnétique. 

« Le concours BL4S a été pour nous un moyen de constituer et d’appliquer de nouvelles compétences, en particulier à la croisée de la physique et de l’ingénierie. Ce n’est pas facile de trouver des projets ambitieux et exigeants intellectuellement qui intègrent de la recherche dans ces deux domaines ; BL4S a répondu à cette attente. Nous avons hâte de continuer à développer ces deux aspects au CERN et dans les années à venir », déclare Isabella Vesely, de l'équipe Myriad Magnets.

L’équipe du Pakistan Particular Perspective prévoit de mesurer de manière approfondie la composition du faisceau de la ligne de faisceau T10 du Synchrotron à protons du CERN. La configuration de leur expérience leur permettra de différencier les types de particules et de mesurer leur intensité. 

« Je suis très reconnaissant d'avoir l’occasion de représenter mon pays, le Pakistan, et sa communauté prometteuse de physiciens en devenir. Nous avons la chance d'expérimenter au plus haut niveau de la physique et nous espérons que cela incitera des personnes partageant notre passion à se dépasser », témoigne Muhammad Salman Tarar, de l'équipe Particular Perspective.

Enfin, l'équipe Wire Wizards propose une expérience axée sur le développement des détecteurs. Les élèves d’un établissement des Pays-Bas ont élaboré et fabriqué une chambre proportionnelle multifils, détecteur en milieu gazeux capable de mesurer la position des particules avec lesquelles il interagit. Ils comptent mettre au point cet instrument en utilisant le faisceau d'électrons de DESY.

« Le concours BL4S constitue pour nous une expérience pédagogique hors du commun. Ce sera un grand moment dans nos études », explique Leon Verreijt, de l'équipe Wire Wizards.

Les équipes gagnantes ont été choisies par un comité de scientifiques du CERN et de DESY, sur une liste de présélection de 27 expériences particulièrement prometteuses. Toutes les équipes de cette liste se verront décerner un prix spécial. En outre, une équipe remportera un prix pour la proposition vidéo la plus créative, et dix autres pour la qualité des activités de vulgarisation qu'elles organisent dans leur communauté locale en mettant à profit ce qu'elles ont appris en participant au concours.

Le concours Ligne de faisceau pour les écoles est un projet d'éducation et de communication grand public financé par la Fondation CERN & Society, qui reçoit des dons de particuliers, de fondations et d’entreprises, et particulièrement, pour cette dixième édition, de ROLEX à travers l’Initiative Perpetual Planet et de la Fondation Wilhelm et Else Heraeus. 

Pour en savoir plus :

• Site web du concours BL4S : https://beamlineforschools.cern/ (en anglais)
• Édition 2023 : https://beamlineforschools.cern/editions/2023-edition (en anglais)
• Équipes présélectionnées en 2023 : https://beamline-for-schools.web.cern.ch/sites/default/files/BL4S_2023_shortlist_video_outreach.pdf (en anglais) 
• Équipes lauréates des années précédentes : https://beamlineforschools.cern/resources/winners
• Pays représentés par les équipes présélectionnées : Antigua-et-Barbuda, Bangladesh, Brésil, Canada, Costa Rica, Espagne, États-Unis, Finlande, France, Inde, Italie, Japon, Maurice, Pakistan, Pays-Bas, Roumanie, Royaume-Uni, Türkiye.
• Les prix du meilleur projet de vulgarisation sont gracieusement fournis par le projet belge « Stars Shine for Everyone ».