Cette trajectoire circulaire imposée aux particules a nécessité de nombreux aménagements. Le LHC décrit en effet un « cercle » constitué d’une succession de sections droites et de sections courbes. Au niveau de ces sections courbes se trouvent des aimants supraconducteurs (1500 au total) qui impriment une courbure aux faisceaux de protons. La résistance de ces aimants défie l’imagination. En effet pour des raisons évidentes de conservation de l’énergie les faisceaux doivent circuler dans le vide, pour éviter aux particules d’être « freinées » par les molécules d’air. Les aimants supraconducteurs ont donc été équipés de la technique de cryopompage. Elle consiste à créer un vide dans les circuits du LHC en abaissant la température par injection d’hélium liquide. Considérant la circonférence de l’accélérateur et la masse de matériaux impliquée (un aimant de courbure pèse 35 tonnes !), le LHC sera l’endroit le plus froid de l’Univers (environ -271°C contre -270 dans le vide intersidéral) ! En pratique les scientifiques savent atteindre des températures encore inférieures mais pas dans un volume aussi important que celui du LHC.
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Les 27 kilomètres du tunnel du LHC vus du ciel ©CERN
Au maximum de ses capacités l’énergie du LHC équivaudra à celle d’un TGV de 400 tonnes lancé à 150 kilomètres à l’heure ! Mais en se plaçant à l’échelle individuelle d’une collision, cette analogie devient toute relative. Chaque choc entre deux particules du faisceau de particules produit à peu près la même énergie que 14 moustiques en vol.
À bien des égards la construction du LHC représente un défi technologique. Et comme tout défi, il doit faire face à quelques détracteurs mais aussi aux théories scientifiques les plus farfelues.
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