Grand collisionneur de hadronsvignette|Tunnel du LHC avec le tube contenant les électroaimants supraconducteurs. Le Grand collisionneur de hadrons (en anglais : Large Hadron Collider — LHC), est un accélérateur de particules mis en fonction en 2008 au CERN et situé dans la région frontalière entre la France et la Suisse entre la périphérie nord-ouest de Genève et le pays de Gex (France). C'est le plus puissant accélérateur de particules construit à ce jour, a fortiori depuis son amélioration achevée en 2015 après deux ans de mise à l'arrêt.
ATLAS (détecteur)thumb|Le détecteur ATLAS vers la fin février 2006 ATLAS (acronyme de A Toroidal LHC ApparatuS : - dispositif instrumental toroïdal pour le LHC - qui utilise un électro-aimant toroïdal où le champ magnétique se referme sur lui-même dans l'air, sans l'aide d'un retour de fer) est l'une des du collisionneur LHC au CERN. Il s'agit d'un détecteur de particules semblable à CMS, mais de plus grande taille et de conception différente. Il a pour tâche de détecter le boson de Higgs, des particules supersymétriques (SUSY).
CMS (expérience)L'expérience CMS (du nom du détecteur Compact Muon Solenoid, en français « solénoïde compact à muons ») est une des expériences de physique des particules du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN. Le détecteur CMS est situé dans une caverne souterraine à Cessy au point 5, en France, près de la frontière avec la Suisse. Il a été construit et est exploité par environ de presque , appartenant à scientifiques. Le détecteur a une forme cylindrique de de long et de diamètre, et pèse .
Astronomie neutrinoL’astronomie neutrino (parfois astronomique neutrinique) est la branche de l'astronomie qui observe les objets célestes à l'aide de détecteurs de neutrinos, des leptons neutres de faible masse décrits par la théorie électrofaible. Étant donné leur très faible interaction avec la matière, les neutrinos ont la capacité de traverser des distances cosmologiques sans dévier de leur trajectoire initiale, faisant d'eux d'excellents messagers astronomiques permettant de retracer directement l'origine de leur lieu de production.
Observatoire de neutrinosthumb|Intérieur de , un détecteur de neutrinos lancé en 2002. Un observatoire de neutrinos est un dispositif permettant de détecter les neutrinos. En raison de la très faible interaction des neutrinos avec la matière, ces dispositifs doivent être très étendus pour en détecter un nombre significatif. De tels observatoires sont souvent construits sous terre, pour isoler le détecteur des rayons cosmiques et autres rayonnements d'arrière-plan. De nombreuses méthodes de détection ont été inventées.
Quark charméLe quark charmé (ou quark de charme, traduit de l'anglais charm quark), souvent abrégé en quark c, est l'une des six saveurs connues de quarks (des particules élémentaires de la physique des particules). vignette|redresse=1.4|Diagramme de désintégration des quarks. Comme tous les quarks, le quark charmé est un fermion. Il s’agit d’un quark de possédant une charge électrique de et une masse d'environ (un peu plus élevée que celle du proton). L’antiparticule du quark charmé est l’antiquark charmé, de charge électrique .
NeutrinoLe neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. Les neutrinos sont des fermions de , plus précisément des leptons. Ils sont électriquement neutres. Il en existe trois « saveurs » : électronique, muonique et tauique. L’existence du neutrino a été postulée pour la première fois en 1930 par Wolfgang Pauli pour expliquer le spectre continu de la désintégration bêta ainsi que l’apparente non-conservation du moment cinétique, et sa première confirmation expérimentale remonte à 1956.
Détecteur de particulesvignette|Photographie de rayonnements α détectés dans une chambre à brouillard. Un détecteur de particules est un appareil qui permet de détecter le passage d'une particule et, généralement, d'en déduire différentes caractéristiques (en fonction du type de détecteur) telles que sa masse, son énergie, son impulsion, son spin, ou encore sa charge électrique. Cavité de Faraday Chambre à brouillard Chambre à bulles Chambre à dérive Chambre à étincelles Chambre à fils Chambre d'ionisation Chambre à plaques paral
Oscillation des neutrinosvignette|Phénomène périodique L'oscillation du neutrino est un phénomène de la mécanique quantique dans lequel un neutrino créé avec une certaine saveur leptonique (neutrino électronique, muonique ou tauique) peut être mesuré plus tard ayant une saveur différente. La probabilité d'avoir une valeur donnée de cette propriété varie de façon périodique alors que la particule se propage. L'oscillation du neutrino est d'intérêt tant théorique qu'expérimental, puisque l'observation de ce phénomène implique la non-nullité de la masse de la particule, .
LHCbLHCb (Large Hadron Collider beauty experiment : Expérience du LHC sur le quark beauté) est une expérience de physique des particules utilisant les collisions de protons produites au collisionneur LHC du CERN (Genève). Ce détecteur est spécialisé dans la physique des saveurs et la recherche de nouvelle physique par des méthodes indirectes comme la mesure de violation de la symétrie CP ou de taux d'embranchement de décroissances rares. Le détecteur LHCb se trouve sur la commune de Ferney-Voltaire en France au point 8 du LHC, à quelques mètres de la frontière suisse.
Problème des neutrinos solairesLe problème des neutrinos solaires est apparu récemment avec la création de structures permettant la détection des neutrinos, et en particulier Super-Kamiokande dans les années 1990 au Japon. Il provient d'une quantité trop faible de neutrinos détectés par rapport à la valeur théorique. Des notions de physique quantique sont nécessaires pour comprendre ce problème. Les neutrinos et antineutrinos sont des particules élémentaires de masse très faible (elle était souvent supposée nulle au début des recherches), introduits dans la théorie de la physique quantique pour assurer la conservation de l'énergie dans les processus de réaction nucléaire.
Particle identificationParticle identification is the process of using information left by a particle passing through a particle detector to identify the type of particle. Particle identification reduces backgrounds and improves measurement resolutions, and is essential to many analyses at particle detectors. Charged particles have been identified using a variety of techniques. All methods rely on a measurement of the momentum in a tracking chamber combined with a measurement of the velocity to determine the charged particle mass, and therefore its identity.
Calorimètre (physique des particules)En physique des particules, un calorimètre est un appareil expérimental qui mesure l'énergie des particules en les faisant entrer en contact avec un objet massif tel du plomb. Tout ou partie de l'énergie des particules est alors déposée dans le calorimètre, recueillie et mesurée. Typiquement, les calorimètres peuvent être segmentés transversalement pour fournir des informations sur la direction des particules, et longitudinalement pour fournir des informations sur la forme de la gerbe pendant qu'elle se développe.
Unité de mesureEn physique et en métrologie, une est une . Une unité de mesure peut être définie à partir de constantes fondamentales ou par un étalon, utilisé pour la mesure. Les systèmes d'unités, définis en cherchant le plus large accord dans le domaine considéré, sont rendus nécessaires par la méthode scientifique, dont l'un des fondements est la reproductibilité des expériences (donc des mesures), ainsi que par le développement des échanges d'informations commerciales ou industrielles.
Baryon OmégaEn physique des particules, un baryon oméga, noté par la lettre , est un baryon qui ne contient aucun quark down ou quark up. Le premier baryon oméga à avoir été découvert est le baryon Ω−, composé de trois quarks strange. Sa découverte fut une grande avancée dans l'étude des quarks, dans la mesure où son existence, sa masse et ses produits de désintégration avaient été correctement prédits par la théorie auparavant. La désintégration du baryon oméga se fait par le biais de l'interaction faible, ce qui lui confère une relativement longue durée de vie.
Baryon XiEn physique des particules, le baryon Xi (noté , suivant la lettre grecque xi) est le nom donné à une famille de baryons qui peuvent avoir une charge égale à +2, +1, 0 ou -1 e, où e est la charge élémentaire. Comme tous les baryons, ils contiennent trois quarks, mais en particulier un quark up ou un down avec deux quarks lourds (qui peuvent être strange, charm ou bottom). Ils sont instables et se désintègrent rapidement en cascade en particules plus légères.
Baryon LambdaEn physique des particules, les baryons Lambda, notés par la lettre grecque (majuscule), sont des baryons instables constitués de trois quarks : un quark up, un quark down et, soit un quark bottom (c'est alors un baryon 0b), soit un quark charmé (baryon +c), soit un quark étrange (baryon 0, également appelé hypéron ). Le premier baryon Lambda découvert fut le 0 en 1947. Sa durée de vie, quoique très courte, était plus longue que prévu : 10-10 secondes (on s'attendait à une durée de vie mille fois plus courte).
Charm (quantum number)Charm (symbol C) is a flavour quantum number representing the difference between the number of charm quarks (_charm quark) and charm antiquarks (_Charm antiquark) that are present in a particle: By convention, the sign of flavour quantum numbers agree with the sign of the electric charge carried by the quarks of corresponding flavour. The charm quark, which carries an electric charge (Q) of +, therefore carries a charm of +1. The charm antiquarks have the opposite charge (Q = −), and flavour quantum numbers (C = −1).
Particle showerIn particle physics, a shower is a cascade of secondary particles produced as the result of a high-energy particle interacting with dense matter. The incoming particle interacts, producing multiple new particles with lesser energy; each of these then interacts, in the same way, a process that continues until many thousands, millions, or even billions of low-energy particles are produced. These are then stopped in the matter and absorbed. There are two basic types of showers.
Weakly interacting massive particlesEn astrophysique, les WIMPs (acronyme anglais pour Weakly Interacting Massive Particles, pouvant se traduire par « particules massives interagissant faiblement ») sont des particules hypothétiques constituant une solution au problème de la matière noire. En dehors des interactions gravitationnelles, ces particules interagissent très faiblement avec la matière ordinaire (nucléons, électrons), leur section efficace d'interaction est de l'ordre du picobarn.
