Organisation européenne pour la recherche nucléaire

CERN
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Pays membres de l’organisation.

Création 29 septembre 1954
Type Organisation internationale
Siège Drapeau : Suisse Meyrin ( Canton de Genève)
Coordonnées 46° 14′ 03″ N, 6° 03′ 10″ E
Langue anglais et français (langues officielles [1]), langues des pays membres
Budget 1 127,2 millions de CHF (2016)
Membres 22 pays
Effectifs 15 000
Directrice générale Fabiola Gianotti
Site web http://home.cern

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CERN

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CERN

L'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, aussi appelée laboratoire européen pour la physique des particules et couramment désignée sous l' acronyme CERN (du nom du Conseil européen pour la recherche nucléaire, organe provisoire institué en 1952 [2]), est le plus grand centre de physique des particules du monde.

Il se situe à quelques kilomètres de Genève, en Suisse, à cheval sur la frontière franco-suisse, sur la commune de Meyrin ( canton de Genève). Les anneaux des accélérateurs s'étendent notamment sous les communes françaises de Saint-Genis-Pouilly et Ferney-Voltaire ( département de l'Ain).

Histoire

Le principal site du CERN, sur la frontière franco-suisse près de Genève.
Bâtiments.
Le Globe de la Science et de l'Innovation.

Création

Au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, la recherche européenne en physique est quasi inexistante, alors qu'elle était au sommet de sa gloire quelques années auparavant. C'est dans ces conditions que le Français Louis de Broglie, Prix Nobel de physique en 1929, lance l'idée, lors de la Conférence européenne de la culture tenue à Lausanne en 1949, de créer un laboratoire scientifique européen.

En 1952, avec le soutien de l' UNESCO, qui favorise la création de laboratoires scientifiques régionaux, onze gouvernements européens décident de créer un Conseil européen pour la recherche nucléaire (CERN). C'est lors d'une réunion à Amsterdam que le site où les installations du CERN seront implantées est choisi : ce sera en Suisse, sur la commune de Meyrin, située contre la frontière franco-suisse, près de Genève.

Évolution du site

Les premiers travaux pour la construction du laboratoire et de son accélérateur commencent au mois de . Le , la convention du CERN est ratifiée par 12 États européens et le CERN est officiellement créé ; il se nomme maintenant Organisation européenne pour la Recherche nucléaire.

En 1957, le premier accélérateur, le Synchro-Cyclotron (SC) à protons, est mis en service. Le premier gros accélérateur, un synchrotron à protons (PS), du CERN est inauguré le par le physicien danois Niels Bohr.

En 1965, le gouvernement français accorde le droit au CERN d'agrandir son domaine sur le sol français. La même année, la construction des anneaux de stockage à intersections (ISR) est approuvée, leur mise en service est prévue pour 1971. En 1967, un accord est passé avec la France et l' Allemagne pour la construction d'une chambre à bulles à hydrogène. Un second laboratoire est construit en 1971 pour y placer le Super Synchrotron à Protons (SPS) de 7 kilomètres de circonférence. En 1976, les deux laboratoires seront réunis.

En 1981, il est décidé de construire le Large Electron Positron collider (LEP ou Grand Collisionneur Électrons-Positrons en français), dans un tunnel d'une circonférence de 27 kilomètres. Il est alors le plus grand accélérateur de particules du monde et le plus puissant collisionneur de leptons. Il est inauguré le . Ce n'est qu'avec le LHC ou Grand collisionneur de hadrons, mis en service le et qui réutilise son tunnel, qu'il est détrôné.

Remplacement du LEP par le LHC

En 1994, la construction du Large Hadron Collider (LHC ou Grand collisionneur de hadrons en français) est approuvée. Intéressé, le Japon devient un État observateur à la suite de ses contributions financières au LHC en 1995, suivi par les États-Unis en 1997.

En , le début du démontage du LEP commence, afin de laisser son tunnel libre pour le LHC. Le , le Large Hadron Collider (LHC) entre en service. Il est le plus important accélérateur de particules au monde construit à ce jour. Le 21 septembre, un incident provoque une fuite d' hélium qui nécessite une réparation et un arrêt de l'accélérateur. Le , les réparations sur le LHC sont terminées et les essais reprennent progressivement. Les premières collisions de particules à 7 T eV se produisent vers 13 heures le , ce qui est alors, en énergie, la plus importante collision artificielle de particules [3]. Dès lors, il est prévu de faire fonctionner le LHC pendant une période presque ininterrompue de 18 à 24 mois, de manière à redécouvrir les particules du modèle standard et valider les différents détecteurs constituant le LHC. À l'issue de cela, des collisions d'une énergie de 14 TeV sont prévues, qui devraient permettre de découvrir des particules encore inconnues, infirmant ou confirmant plusieurs théories physiques en compétition [4].

Le 3 juin 2015, après un premier cycle opérationnel (2009-2013) et 2 ans de réparation, les machines du LHC sont relancées pour une durée de 3 ans sans interruption (24h/24) [5].

Fin avril 2016, une fouine s'étant introduite dans les tunnels du LHC a provoqué « une perturbation électrique sévère vendredi à 5h30 ». La fouine a endommagé un transformateur, provoquant une panne de plusieurs jours du système [6].

Programme de rénovation 2015-2025

En 2015, le CERN lance un programme de rénovation de ses infrastructures, avec l'objectif d'augmenter sa capacité de production de 1,2 millions de bosons de Higgs par an à 15 millions. Sur l'anneau de 27km, 1,2km seront équipés de nouvelles technologies, et de nouveaux aimants supraconducteurs sont en cours de construction [7]

En mai 2017, le CERN inaugure le Linac-4, un accélérateur de particules linéaire long de 90 mètres de long à 12 mètres sous le sol. Sa liaison avec la structure du LHC sera effectuée en 2019-2020 [8].

Découvertes

En 1983, la théorie électrofaible est presque entièrement confirmée, les forces faibles et électromagnétique sont presque unifiées. C'est également cette année, le 13 septembre, que les premiers travaux du LEP commencent. En 1984, Carlo Rubbia et Simon van der Meer reçoivent en octobre le Prix Nobel de physique pour leur découverte concernant la force électrofaible. Suite à l'inauguration du LEP en 1989, les prédictions surprenantes de la théorie sur la force électrofaible sont confirmées : existence de particules de masses au repos de 85 et 97 fois celle du proton.

Le NeXT Cube utilisé par Tim Berners-Lee au CERN pour inventer le World Wide Web.

Entre 1989 et 1990, Tim Berners-Lee, rejoint par Robert Cailliau, conçoivent et développent un système d'information hypertexte, le World Wide Web.

En 1992, Georges Charpak reçoit le Prix Nobel de physique pour des travaux réalisés au CERN en 1968 (mise au point de la chambre proportionnelle multifils).

Le , des chercheurs annoncent qu'ils ont réussi à piéger pour la première fois des atomes d' antihydrogène dans un champ magnétique [9].

Le 4 juillet 2012, une nouvelle particule est identifiée. Des recherches doivent encore être menées pour savoir s'il s'agit bien du boson de Higgs tel que décrit par la théorie. Des résultats supplémentaires de cette expérience traités au cours de mars 2013 ont permis d'officialiser la découverte de cette nouvelle particule élémentaire [10].

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