Le 23 novembre, à une centaine de mètres sous la frontière franco-suisse. Une expérience scientifique qui risque de changer notre façon d’imaginer l’univers débute pour la seconde fois, après une panne survenue en septembre 2008. C’est au cœur du LHC (le grand collisionneur de hadrons ou Large Hadron Collider), un gigantesque accélérateur de particules qui a la forme d’un anneau de 27 km de circonférence, que cette expérience a lieu. Deux faisceaux de protons se croisent et se percutent pour donner naissance à de nouvelles particules physiques.En ce début d’année 2010, lorsque l’appareil aura atteint les niveaux d’énergie nécessaires (aux alentours de 3,5 téraélectronvolts (TeV), il sera possible d’observer l’hypothétique boson de Higgs, la “ particule de Dieu ” qui serait à l’origine de la masse des éléments. Et de confirmer ou d’infirmer certaines théories scientifiques, comme l’existence de dimensions supplémentaires à celles que nous connaissons.
Les physiciens du monde entier mobilisés
Le LHC lui-même n’est qu’une première étape. Le centre informatique du Cern et un peu plus de 400 salles de serveurs informatiques réparties autour du globe vont trier, recouper et analyser les observations faites dans l’anneau, et les mettre à la disposition des physiciens du monde entier.En se mettant au service de la recherche fondamentale, l’informatique en tire des avantages. C’est par exemple au Cern, en 1990, que Tim Berners-Lee a inventé, presque par hasard, le Web. De même aujourd’hui, l’exigence d’un réseau mondial pour envoyer et traiter de grosses quantités de données, en temps réel, pousse au développement de réseaux de plus en plus rapides. “ Au Cern, nous avons de la chance, nous sommes déjà à une vitesse de transfert de 10 gigabit par seconde (Gbit/s), et nous envisageons des réseaux à 40 Gbit/s, voire 100 Gbit/s ”, explique Sverre Jarp, directeur technique du Cern Openlab. “ A de telles vitesses, nous serons bientôt capables d’accéder à tout notre univers virtuel (jeux, documents de travail, etc.) de partout et en permanence ”, prédit le chercheur.
Un tunnel de 27 kilomètres
Installé à la frontière franco-suisse, le LHC est un immense anneau de 27 km de long, enterré à 100 m de profondeur. A l’intérieur, des protons sont projetés les uns contre les autres. Une fois les opérations d’installation et de réparation achevées, l’endroit est inaccessible aux humains. En effet, pour obtenir assez de puissance magnétique pour guider les protons, il faut se placer dans des conditions proches de l’espace intersidéral. Les aimants constituant l’anneau sont placés sous vide et doivent être amenés à une température très basse (-271°C).
Pouvoir magnétique
L’accélérateur de particules LHC est un immense assemblage circulaire d’électroaimants. Deux faisceaux de protons y circulent en même temps et en sens contraire, à une vitesse proche de celle de la lumière. Quand ils se croisent, les protons entrent en collision, donnant naissance ? peut-être ? à de nouvelles particules observables. Au total, plus de 15 000 aimants comme celui-ci sont utilisés pour guider les faisceaux et maintenir leur densité afin que les protons se rencontrent au point de contact.
Du LHC à l’écran
Quatre points d’observation des collisions sont installés tout autour de l’anneau. Le centre informatique du Cern rassemble les résultats et les traite afin d’obtenir une image complète reconstituant le trajet des protons et des particules observées.
Un réseau mondial de traitement
Après un premier traitement dans les locaux du Cern, les données sont envoyées pour analyse à des centres informatiques répartis sur tout le globe et formant ce que l’on appelle une grille de calcul. Deux réseaux informatiques sont utilisés pour les transferts : le réseau mondial WLCG (Worldwide LHC Computing Grid), bâti spécifiquement pour répondre aux besoins de calculs générés par le LHC, et le réseau européen EGEE, qui vient en renfort en cas de besoin.
Anneaux sous haute surveillance
Au centre de contrôle du Cern, des physiciens surveillent ce qui se passe en temps réel dans le LHC, mais aussi dans les deux accélérateurs de particules qui l’alimentent, le SPS (supersynchrotron à protons) et le PS (synchrotron à protons). Au total, la salle rassemble 39 stations de travail réparties en 4 pôles (un pour chaque collisionneur et un pour la supervision technique). Le centre fonctionne 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
Le Cern et l’informatique, une riche histoire
Même s’il a quitté le Cern, Tim Burners-Lee en reste l’un des scientifiques les plus connus. En 1989, il a l’idée d’un système d’information décentralisé. Un an plus tard, il peaufine son idée et invente des concepts tels que l’adresse URL, le protocole de communication HTTP et le langage HTML : le Web est né ! A l’époque en noir et blanc, il ne servait qu’à relier les physiciens du monde entier entre eux. Il faudra attendre 1994 et sa mise à disposition dans le domaine public pour que le Web prenne son essor, jusqu’à devenir partie intégrante de notre vie quotidienne.http://public.web.cern.ch/public/fr/LHC/WhyLHC-fr.html
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