Questions - Réponses

Sciences

Les expériences de collision ont repris au CERN, après une panne d'un an. Pourriez vous nous convaincre de l'utilité de ces expériences ? Comment intéresser le profane, à première vue pas contre, mais qui ne comprend rien au concept de l'antimatière par exemple. Y a-t-il des utilisations pratiques déjà envisagées, par exemple en médecine ? Merci de nous en dire plus pour nous permettre de garder contact avec les professeurs Tournesols.

Gauthier Alexandre

Réponse de Gauthier Alexandre

Assistant-doctorant

DPNC

Université de Genève

Bonjour Eric,

c'est une question très intéressante. Je travaille moi-même au CERN, alors je peux être biaisé, mais je vais essayer de répondre objectivement.

Tout d'abord, dans toutes les sciences, il faut bien admettre qu'on ne sait jamais vraiment ce qu'on va trouver et les conséquences que cela aura.

Prenons un exemple. Tout le monde sur Terre a constaté depuis des millénaires qu'il y parfois des éclairs dans le ciel lors d'un orage. Il y a deux attitudes possibles :

1- On s'en fout !! Vivons sans y penser !

2- Mais qu'est-ce que c'est ?!

Il a fallu attendre 1750 pour que Franklin s'y intéresse et pense qu'il s'agit d'un phénomène électrique. Franklin nous a permit de mieux comprendre la Nature. Pensait-il aux lumières, aux écrans TV, aux ordinateurs quand il travaillait sur les bases de l'électricité ? Bien sûr que non ! Il n'y avait aucune application directe à ses recherches, pourtant, si on a aujourd'hui l'électricité dans nos loyers, avec tout le confort qui en découle, c'est en parti grâce à ce "fou" qui préférait simplement être curieux plutôt que de rester ignorant.

C'est un exemple avec l'électricité, mais plus généralement, je pense que TOUS les progrès humains viennent du fait d'un esprit curieux. Sans curiosité, on en serait encore à l'âge préhistorique, et sans utiliser son cerveau, l'humain n'aurait pas tenu longtemps sur Terre face à des animaux beaucoup mieux lottis que lui physiquement.

Le CERN ne fait "que" de la physique fondamentale, c'est-à-dire de la recherche, sans penser aux applications industrielles qui pourraient en résulter. On ne fabrique pas d'objets ou de technologies destinées à la vente. Les sujets de recherches ayant des applications militaires sont interdits, et toutes les recherches doivent être publics et transparentes.

Il arrive que des technologies développées au CERN passent plus tard dans le domaine public (comme Internet, ou par exemple certains outils développés d'abord pour mesurer le courant des accélérateurs au CERN qui sont maintenant utilisés par des entreprises...), mais ca n'était pas le but principal.

Que faisons-nous au CERN, alors ?

De la physique fondamentale, principalement en physique des particules. Les physiciens vous diront que le but est de "mieux comprendre la Nature". Prenons un exemple. On a découvert aux siècles précédents que la matière est faite d'atomes, les fameux éléments du tableau périodiques, hydrogène, hélium, oxygène, carbone, etc. On a découvert dans les années 1910 que les atomes sont eux-même faits d'électrons, de protons, et de neutrons. Plus tard, on découvre que les protons et les neutrons sont en fait constitués d'éléments plus petits, appelés quarks. Que fait-on ? On pourrait en rester là, mais l'esprit humain est toujours plus curieux ! Que sont ces quarks ? Sont-ils élémentaires ou constitués eux-même d'élément plus petits ? On a découvert qu'il y a en fait d'autres types de quarks que ceux présents dans tous les atomes présents autour de nous. Pourquoi existent-ils ? On veut les étudier ! On sait qu'ils étaient présent en nombre beaucoup plus important juste après le Big Bang, alors ils faut re-créer localement des conditions proches de celles du Big Bang (hautes énergies, haute température, haute densité) pour pouvoir étudier ces particules et espérer comprendre ce qui s'est passé, et ce qui constitue réellement la matière.

Un des buts les plus médiatisés du CERN est de trouver une particule appelée boson de Higgs. Il faut savoir qu'il y a en fait énormément de physiciens au CERN qui ne croient même pas que le boson de Higgs existe. Pourquoi travaillent-ils au CERN quand même ? Parce qu'ils ont d'autres idées ! D'autre particules à étudier ! et que le fait de prouver que le Higgs n'existe pas constitue également une découverte, parce que cela voudrait dire qu'on a rien compris et qu'il faut chercher plus.

Vous parlez d'antimatière. C'est un des sujet d'analyse du CERN. Son existence a été prédite en 1928, et elle a été observée en 1932. L'antimatière EXISTE. Le corps humain en produit d'ailleurs (chaque personne en produit des quantités infimes à chaque heures, environ 180 particules d'antimatière par heure, qui s'anhilient très vite avec la matière). Au CERN, on aimerait simplement la comprendre plus en détail, il y a de nombreuses questions non résolues à son sujet (par exemple pourquoi y a-t-il tellement plus de matière que d'antimatière autour de nous, pourquoi la Nature semble préférer la matière). Ce sujet est devenu un peu sensible depuis le livre de Dan Brown... qui est pourtant de la science fiction (pour produire 1g d'antimatière, il faudrait faire tourner l'accélérateur pendant environ 1 milliard d'années). (Voyez plutôt cette page web sur l'antimatière au CERN http://angelsanddemons.cern.ch/fr/antimatter/making-antimatter).

Si quelque chose existe ou semble exister, je crois que nous n'avons pas le droit de fermer les yeux dessus. Il faut au contraire l'étudier, et voir si "tout colle", l'être humain a toujours fait ca, et tant qu'il reste de l'incompréhension quelque part, il restera curieux. Le CERN et tous les autres labos perpétuent simplement la tradition.

Quant aux applications médicales, il n'y a pas de recherche directe sur la médecine au CERN. Mais cela ne veut pas dire qu'il n'y aura pas d'avancées dues partiellement au CERN. On ne sait pas encore à quoi serviront les découvertes de demain, je vous parie pourtant qu'elles serviront quand même à quelque chose. Par exemple, la protonthérapie est une technologie nouvelle servant à guérir les cancers (on envoie des protons qui "brulent" les cellules cancérigènes), et qui utilise des accélérateurs de particules. Les premiers inventeurs d'accélérateur de particules n'y pensaient pourtant pas du tout...

On peut parier que dans quelques siècles, on utilisera des technologies différentes d'aujourd'hui, et qui sembleront alors completement triviales. Tout comme il est banal d'appuyer sur un interrupteur pour allumer une ampoule aujourd'hui. Il a pourtant fallu que des esprits curieux, des professeurs Tournesols comme vous dites, cherchent un peu à comprendre ce qu'ils voient !

Vous vous demandez légitimement si les expériences sont utiles, je pense que oui, que toute la recherche et la science sont utiles, sinon on en restera toujours là, ignorants, à ne pas savoir de quoi est fait l'univers, d'où l'on vient, ce qu'on fait là. Et si l'on meurt tous lorsque le Soleil mourra dans quelques milliard d'années, par exemple, on ne serait pas plus avancé, ce qui serait fort dommage. J'espère que l'humanité ne vit pas en vain. Essayons simplement de comprendre un peu mieux la Nature !

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