Les neutrinos sont partout dans l’Univers : produits en très grande quantité par le Soleil, les supernovae, les collisions de particules dans l’atmosphère, mais aussi par l’activité humaine dans les réacteurs nucléaires et les accélérateurs. Pourtant, ces particules quasi sans masse et sans charge traversent la matière comme des fantômes, presque indétectables. Comment les scientifiques parviennent-ils à les observer ? Quels instruments sont nécessaires pour capter leur présence ? Des mines souterraines aux profondeurs de la mer Méditerranée, cette conférence vous emmène à la découverte des détecteurs géants construits pour révéler ces messagers invisibles.

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Crédit photo : CERN

Biographie : Delphine Blanchard est doctorante en histoire des sciences au Centre Alexandre-Koyré (EHESS) et au Comité pour l’histoire du CNRS. 

Ses travaux portent sur l’histoire de la recherche française en physique nucléaire et en physique des particules, et notamment sur l'IN2P3 (Institut de Physique Nucléaire et de Physique des Particules).

INSCRIPTIONS : https://www.cppm.in2p3.fr/confCPPM.php

ACCES : cf plan ci-joint

Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, à côté de Genève, est actuellement l'accélérateur de particules le plus puissant du monde. C'est là que les physicien·nes ont découvert, en 2012, le boson de Higgs, la dernière particule prédite par le Modèle standard (la théorie qui décrit les constituants élémentaires de la matière et leurs interactions). Depuis, énormément de données ont été collectées et analysées, qui confortent la solidité des prédictions du modèle. Les théoricien·nes pensent pourtant que ce n'est pas la théorie ultime et proposent l'existence de nouveaux phénomènes ou de nouvelles particules, qu'il reste à tester expérimentalement. Mais il y a un hic : les possibilités théoriques sont très vastes, et les paramètres de la machine appropriée pour les observer sont difficiles à déterminer ! Heureusement, les physicien·nes ont des idées pour choisir le type d'accélérateur nécessaire. Nous verrons comment faire, que ce soit en collectant beaucoup plus de données qu'au LHC, en construisant un accélérateur encore plus grand, en surfant sur une vague d'électrons ou encore en faisant entrer en collision des particules qui ne vivent qu'une fraction de seconde. Et tout cela dans le respect des limites planétaires ! 

INSCRIPTIONS : https://www.cppm.in2p3.fr/confCPPM.php

PLAN D'ACCES : cf document ci-joint

Grâce aux développements nombreux de la physique fondamentale depuis un siècle, du point de vue théorique, observationnel, ou encore expérimental, nous avons une représentation cohérente du cosmos à presque toutes les échelles spatiales, de l'infiniment petit à l'infiniment grand. L'avénement récent d'une cosmologie observationnelle de précision nous donne aujourd'hui accès à un bilan énergétique très détaillé de l'Univers. Il est établi que ce dernier est en phase d'expansion accélérée, et que la matière qu'il englobe est très majoritairement constituée d'une composante inconnue (à 85%), invisible, et n'interagissant essentiellement que gravitationnellement avec la matière ordinaire qui caractérise notre environnement (planètes, étoiles, gaz interstellaire, etc.). L'accélération de l'expansion se manifeste comme une force répulsive qualifiée "d'énergie sombre", alors que la composante de matière inconnue est affublée du sobriquet tout aussi inquiétant de "matière sombre" ou "matière noire". Le ciel nous va-t-il nous tomber sur la tête ? La guerre des étoiles a-t-elle commencé ? Evidemment non ! Il convient simplement de reconnaître que nous ignorons encore l'origine de tous les constituants de l'univers, tout du moins jusqu'à présent.
Au cours de cette conférence, je me concentrerai sur la question de la matière noire, en expliquant comment elle se manifeste à toutes les échelles macroscopiques de l'univers, de l'échelle des galaxies à l'échelle du cosmos, et comment elle s'avère même être indispensable à notre compréhension de la formation des galaxies. Je montrerai comment l'énigme de son origine peut trouver des solutions dans une physique exotique de l'infiniment petit (sous forme de wimps, axions, ou encore trous noirs primordiaux microscopiques), et comment on peut les tester. L'étau se resserre progressivement autour des scénarios théoriques les plus prometteurs grâce à une multitude d'expériences et aux observations astrophysiques et cosmologiques menées dans ce cadre au niveau international.

Du début du XXIème siècle à la fin des années ’30, la physique a connu une période de 40 ans pendant laquelle notre vision du monde a été bouleversée. L’élaboration des connaissances s’est construite grâce à la démarche rigoureuse de scientifiques de nationalités et d’origines diverses qui ont parfois connu des destins et des trajectoires singulières. Dans cette conférence, on essaiera de décrire comment la science du noyau atomique a évolué au fil de ces années cruciales, en se focalisant sur quelques personnages attachants, acteurs et actrices de ce processus de création qui est né de leurs dialogues permanents et de leurs débats passionnés.

Il y a 100 ans, le jeune physicien indien Satyendra Nath Bose inventa une nouvelle manière de compter les états possibles des grains de lumière. Son raisonnement était fondé sur le fait que tous ces grains étaient identiques, et donc indiscernables les uns des autres. Enthousiasmé par ce résultat, Albert Einstein le généralisa aussitôt aux particules matérielles. Il prédit alors un phénomène surprenant devant se produire à suffisamment basse température, la condensation d'une majorité des atomes d’un gaz dans un état unique.

Il fallut attendre 70 ans pour que cet état extraordinaire soit réalisé au laboratoire. Depuis cette date, les condensats de Bose-Einstein ont fait l’objet de multiples études. Ils ont révélé des propriétés étonnantes, par exemple leur cohérence semblable à celle d’un faisceau laser, ou encore leur superfluidité, c’est-à-dire un écoulement sans viscosité rappelant la circulation des courants dans les solides supraconducteurs ou dans l’hélium liquide.

Jean Dalibard, titulaire de la chaire Atomes et rayonnement au Collège de France, est un spécialiste de physique quantique. Il s'intéresse à l'interaction entre la matière et le rayonnement et il étudie en particulier les phénomènes qui peuvent se produire à très basse température, dans les gaz d'atomes refroidis par la lumière. Il a enseigné à l'Ecole normale supérieure et à l'Ecole polytechnique, ainsi que dans plusieurs universités étrangères. Il est membre de plusieurs académies, dont l'Académie des Sciences (France) et la National Academy of Sciences (USA). Il a reçu en 2021 la médaille d'or du CNRS pour l'ensemble de ses travaux.

PRESENTATION : ci-jointe