Genève-Meyrin : CERN

Le CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) abrite actuellement le Grand collisionneur de hadrons (LHC), qui est le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules au monde. Le CERN a vu le jour en 1954, peu après la Seconde Guerre mondiale, avec la mission de soutenir une recherche scientifique d’excellence en Europe et de promouvoir une collaboration pacifique dans la recherche fondamentale.

La convention du CERN, établie en juillet 1953, est peu à peu ratifiée par les douze Etats membres fondateurs : la Belgique, le Danemark, la France, la Grèce, l’Italie, la Norvège, les Pays-Bas, la République fédérale d’Allemagne, le Royaume-Uni, la Suède, la Suisse et la Yougoslavie.

Des découvertes et des innovations cruciales ont pu être réalisées : ainsi, en 1968, Georges Charpak a révolutionné la détection grâce à sa chambre proportionnelle multifils ; les années 70 ont vu la découverte des courants neutres ; en 1983, les bosons W et Z ont été découverts ; dans les années 90, le Grand collisionneur électron-positon (LEP) a permis de mesurer avec précision le boson Z et d’autres éléments de la théorie électrofaible ; en 2009 a été lancé le Grand collisionneur de hadrons (LHC) ;

en 2012, l’existence du boson de Higgs a été confirmée expérimentalement (En 2013 Peter Higgs et François Englert reçoivent le Prix Nobel de physique). Le CERN est aussi le berceau du World Wide Web et c’est dans ce laboratoire qu’ont été mises au point des technologies utilisées dans d’autres domaines, y compris pour établir des diagnostics médicaux et contribuer à la protection de l’environnement. Le CERN comprend 24 États membres, 10 États membres associés, quatre États ou organisations ayant le statut d’observateur et rassemble une communauté passionnée comptant plus de 17.000 personnes venues du monde entier, représentant plus de 110 nationalités différentes.

Cérémonie officielle du 70e anniversaire du CERN 1er octobre 2024 au Portail de la science du CERN

Signature électronique dans le livre d’anniversaire pour les 70 ans du CERN par Ursula Von der Leyen, présidente de la Commission européenne à côté des représentants des 24 états membres du CERN : l’Allemagne, l’Autriche, la Belgique, la Bulgarie, le Danemark, l’Espagne, l’Estonie, la Finlande, la France, la Grèce, la Hongrie, Israël, l’Italie, la Norvège, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République tchèque, la Roumanie, le Royaume-Uni, la Serbie, la Slovaquie, la Suède et la Suisse au Globe de la science et de l’innovation.

Passage sous la pluie vers le portail de la Science en passant par l’exposition l’aventure du CERN consacrée aux 70 ans d’histoire.

Ursula Von der Leyen, présidente de la Commission européenne

Son Altesse Royale la Princesse Astrid de Belgique, le pays est état membre fondateur

À l’occasion d’une cérémonie de haut rang organisée pour célébrer son 70e anniversaire, le CERN, le Laboratoire européen pour la physique des particules, a accueilli 38 délégations nationales, ainsi que les chefs d’État ou de gouvernement de la Bulgarie, de l’Italie, de la Lettonie, de la Serbie, de la Slovaquie et de la Suisse, Son Altesse Royale la Princesse Astrid de Belgique et la Présidente de la Commission européenne. 

Peter Pellegrini, président de la République slovaque (La République tchèque et la République slovaque sont États membres depuis 1993)

Viola Amherd, présidente de la Confédération suisse, état membre fondateur et hôte du CERN avec la France.

Valeriia Zhovkovska, physicienne 

Fabiola Gianotti, directrice générale du CERN

« Je suis très honorée d’accueillir les représentants des États membres et États membres associés, des États ou organisations ayant le statut d’observateur et des autres partenaires du CERN venus du monde entier pour cette journée très spéciale, a déclaré Fabiola Gianotti, directrice générale du CERN. Le CERN est un grand succès pour l’Europe et ses partenaires internationaux, et ses fondateurs seraient très fiers de voir ce que le Laboratoire a accompli au cours de ses sept décennies d’existence. Les aspirations et les valeurs qui animaient ces fondateurs restent encore aujourd’hui fermement ancrées dans notre Organisation : la quête de connaissances scientifiques et d’avancées technologiques au service de l’humanité ; la formation et l’enseignement ; la collaboration par-delà les frontières, la diversité et l’inclusion ; l’accès gratuit de la société à la connaissance, à la technologie et à l’éducation ; une bonne dose d’audace et de détermination pour suivre des chemins à la limite de l’impossible. »

Eliezer Rabinovici, président du Conseil du CERN

« Le CERN est la preuve tangible que l’ingéniosité de l’être humain n’a pas de limite quand on lui fixe un objectif commun qui transcende les frontières, a déclaré Eliezer Rabinovici, président du Conseil du CERN. En célébrant les 70 ans du CERN, nous mettons à l’honneur la vision audacieuse de ses fondateurs. Nous saluons le travail réalisé sur des générations par le personnel du CERN, qui a rendu possible des contributions scientifiques et technologiques fondamentales ayant permis de percer des secrets de la nature au bénéfice de l’humanité. Grâce au CERN, l’Europe est à l’avant-garde des efforts de recherche. Je crois fermement que le CERN peut continuer à porter haut le flambeau, avec le soutien de la société et des autorités européennes. »

La communauté du CERN continue sans relâche son travail pour résoudre les nombreuses énigmes de l’Univers. Il reste encore beaucoup à apprendre sur le boson de Higgs, et la matière et les lois de l’Univers recèlent encore bien des mystères. 95 % de l’Univers reste inconnu, car il est constitué de formes d’énergie et de matière que nous ne voyons pas et ne comprenons pas. Les découvertes, les observations et les mesures faites au CERN au fil des décennies, et, plus récemment au LHC, sont essentielles à la compréhension du monde qui nous entoure. Le LHC a dépassé nos attentes ; à ce jour, il a déjà produit plus de données au cours de sa troisième période d’exploitation qu’au cours de l’ensemble de la deuxième période d’exploitation, de 2015 à 2018. Ingénieurs, physiciens et techniciens se concentrent déjà sur le LHC à haute luminosité, qui devrait multiplier par dix la quantité de données collectées par les expériences et augmenter considérablement leur potentiel pour la physique après 2030. Pour ce qui est de l’avenir plus lointain, le CERN réalise actuellement une étude de faisabilité d’un nouveau projet, le Futur collisionneur circulaire (FCC), qui deviendrait le plus remarquable instrument jamais construit pour étudier les lois fondamentales de la nature, et permettrait d’apporter des réponses à de nombreuses questions de physique encore irrésolues.

Dans le public nos élus français: les maires d’Annemasse Christian Dupessey et de Ferney-Voltaire Daniel Raphoz. Le maire d’Annemasse temoigne de la volonté politique de porter les projets du CERN, malgré les craintes dans la population (prenons les déchets inertes issus du future Futur collisionneur circulaire pour exemple).

Le CERN est né au lendemain de la Seconde Guerre mondiale à l’initiative d’une poignée de responsables politiques et de scientifiques visionnaires de premier plan, avec pour mission de ramener une recherche scientifique d’excellence en Europe et de promouvoir une collaboration pacifique entre les pays. Symbole d’une cooperation positive franco-suisse (pays hôte), le CERN a aussi un rôle important à jouer sur la vie économique de tout le bassin lémanique et est une chance pour toute la région.

Aventure CERN : années 50

Aleksandar Vučić, président de la République de Serbie interviewé par les journalistes après la cérémonie (23e État membre depuis 2019).

-> Voir le Portail de la science, nouvel espace de découverte de la physique des particules ouvre au public dès le 8 octobre 2023, + d’infos.

-> Voir le Globe de la Science et l’Innovation, ainsi que CineGlobe, le festival international de films inspirés par la Science, + d’infos.

En 2024, le CERN, Laboratoire européen pour la physique des particules, fête son 70e anniversaire

Unveiling the Universe, artistes et physiciens, 30 janvier 2024, Auditorium Sergio Marchionne, Portail de la Science

et les artistes, dont Julius von Bismarck

Panel 1 : Fundamentals avec Tara Shears, physicienne

Panel II : The Unanswered Questions, avec Rosa Barba, Chloé Delarue, Yunchul Kim, Elisa Storelli, Tamara Vázquez-Schröder

Visit de l’exposition en présence de l’artiste transdisciplinaire et compositeur de musique sud-coréen Yunchul Kim  et son oeuvre Chroma VII, 2023: installation cinétique et chromatique, + d’infos.

Le programme comprend un large éventail d’événements et d’activités pour tous types de public toute l’année jusqu’à une cérémonie officielle de haut niveau le 1er octobre. Le premier événement public : Unveiling the Universe, prévu le 30 janvier, mêlera science, art et culture, et proposera également une table ronde où d’éminents scientifiques débattront de l’évolution de la physique des particules et de l’apport considérable du CERN aux progrès de cette discipline. Le 7 mars et le 18 avril, des événements exceptionnels présenteront les applications pratiques de la recherche en physique des hautes énergies dans la vie de tous les jours. À la mi-mai, l’accent sera mis sur l’importance de la collaboration internationale dans la réalisation de travaux scientifiques ; en juin et en juillet, il sera question des énigmes irrésolues de la physique des particules, et des infrastructures envisagées pour y apporter quelques réponses. Il y en aura pour tous les goûts, entre des conférences données par d’éminents scientifiques, des expositions sur les recherches de pointe effectuées au CERN et sur sa diversité scientifique et humaine, ou encore des initiatives visant à promouvoir la science auprès du public dans le monde entier, + d’infos.

Journées portes ouvertes du CERN samedi 14 et dimanche 15 septembre 2019

Portes ouvertes au CERN, entrée Meyrin

70 000 visiteurs ont profité du week-end portes ouvertes du CERN qui a ouvert ses installations au grand public de 9h à 18h. Sous le slogan: Explorez le futur avec nous, physiciens, ingénieurs et techniciens ont fait partager toutes les facettes de leur travail et découvrir le futur de la physique des particules. Les expériences et les machines en souterrain ont été exceptionnellement accessibles au public. En surface, les laboratoires, ateliers et salles de contrôle ont été également ouverts. Des représentations théâtrales, aux discussions autour d’un café avec des physiciens en passant par une partie de football à protons, tous les ingrédients ont été de la fête pour entraîner petits et grands au coeur de l’un des plus grands laboratoires de physique du monde. Sur les neuf sites, l’entrée étaient gratuite et ouverte à tous. Shows de physique, démonstration des pompiers et engins de chantier, rencontres avec les robots du LHC et jeux d’évasion ont ravie les plus jeunes afin que petits et grands ont pu pleinement participer à l’événement. Certains itinéraires de visite ont été soumis à des restrictions d’âge : les installations souterraines seront accessibles uniquement aux personnes de plus de 12 ans. Afin que le plus de personnes possibles aient la chance de pouvoir descendre explorer les installations, seules deux visites souterraines ont été proposées par personne et par jour. Pour l’occasion, les lignes de bus et de trams ont été renforcées. Les neuf sites de visite se situant sur un large périmètre, un service de navettes entièrement gratuites a été mis en place. Pour les véhicules à moteurs et les vélos, des parkings gratuits ont été mis à disposition.

Microcosm, accélérateur LEP au jardin

Profitant du deuxième long arrêt technique du Grand collisionneur de hadrons (LHC), les journées portes ouvertes 2019 s ont été une occasion unique de partir à la découverte des importants travaux d’amélioration qui sont actuellement conduits au CERN, en vue d’un redémarrage du LHC en 2021. Ces travaux ont pour but d’augmenter la performance du LHC et de préparer l’arrivée du LHC à haute luminosité (HL-LHC), prévue pour 2026.

Microcosm

Si vous avez raté les portes ouvertes, rendez-vous au Microcosm avec son exposition qui raconte le CERN. Les 500 m2 d’exposition entraînent les visiteurs dans un voyage à travers les principales installations du CERN. Suivez la piste des particules, depuis une simple bouteille d’hydrogène via le réseau d’accélérateurs, jusqu’aux collisions au cœur de gigantesques expériences. Heures d’ouverture de l’exposition: lundi – Vendredi de 8h30 à 17h30, samedi de 9h à 17h, entrée libre. Accès.

Début des travaux de génie civil pour le LHC à haute luminosité (HL-LHC) – Premier coup de pioche ce vendredi 15 juin 2018

Site Meyrin: Pierre Maudet met la clé USB

Une nouvelle étape commence officiellement pour le Grand collisionneur de hadrons (LHC). Ce vendredi a eu lieu le lancement des travaux de génie civil pour le LHC à haute luminosité (HL-LHC) qui ont débuté avec une cérémonie sur le site suisse de Meyrin, en présence des authorités français et suisse, notamment Pierre Maudet, Président du Conseil d’Etat de la République et Canton de Genève et Stéphane Bouillon, Préfet de la région Auvergne-Rhône-Alpes. Une clé USB a été symboliquement mis dans un cylindre qui sera ensuite fondue dans les travaux de ce secteur. Par la suite ce fut côte français fait de même, une clé qui sera fondu dans le secteur français de Cessy. Ces deuxièmes grands travaux échalonnés avec plusieurs phases jusqu’en 2026, seront mis en service en 2030. D’ici 2026, cette amélioration majeure aura considérablement accru la performance du LHC en multipliant le nombre de collisions qui se produisent au cœur des grandes expériences, ce qui fera augmenter la probabilité de découvrir de nouveaux phénomènes.

Travaux du HL-LHC côté Suisse à Meyrin

Le LHC a commencé à faire entrer en collision des particules en 2010. À l’intérieur du tunnel de 27 km de circonférence, des paquets de protons voyagent à une vitesse proche de celle de la lumière, et entrent en collision aux quatre points d’interaction. Ces collisions engendrent de nouvelles particules, qui sont enregistrées par les détecteurs entourant les points d’interaction. Les collisions sont ensuite analysées par des physiciens du monde entier, qui approfondissent ainsi nos connaissances des lois de la nature. Si le LHC est capable de produire jusqu’à un milliard de collisions proton-proton par seconde, le HL-LHC fera augmenter ce nombre, que les physiciens appellent « luminosité ».

Travaux du HL-LHC côté France à Cessy

Cette luminosité sera améliorée d’un facteur de cinq à sept, ce qui permettra d’accumuler environ 10 fois plus de données entre 2026 et 2036. Cela signifie que les physiciens pourront étudier des phénomènes rares et réaliser des mesures plus précises. Le LHC a par exemple permis de découvrir le boson de Higgs en 2012, et de faire ainsi de grands progrès dans la compréhension de la manière dont les particules acquièrent leur masse. Le HL-LHC permettra de déterminer plus précisément les propriétés du boson de Higgs et de mesurer avec une plus grande précision comment il est produit et se désintègre et comment il interagit avec les autres particules. En outre, des scénarios allant au-delà du Modèle standard pourront être étudiés, notamment la supersymétrie (SUSY) et les théories sur les dimensions supplémentaires et sur la sous-structure des quarks (modèles composites).

Le projet HL-LHC a démarré comme une entreprise internationale impliquant 29 instituts de 13 pays. L’aventure a commencé en novembre 2011 ; deux ans plus tard le projet a été inscrit au rang des principales priorités de la stratégie européenne pour la physique des particules, et en juin 2016 il était formellement approuvé par le Conseil du CERN. Dans les années à venir, un grand nombre de nouveaux éléments matériels seront construits et installés, après que les prototypes auront fait leurs preuves. Des éléments de la machine actuelle représentant au total plus de 1,2 km de l’anneau devront être remplacés par de nombreux composants de haute technologie tels que des aimants, des collimateurs et des cavités radiofréquence. L’un des secrets pour faire augmenter le taux des collisions est de comprimer le faisceau de particules aux points d’interaction, de manière à faire grimper la probabilité des collisions proton-proton. Le HL-LHC a besoin pour cela d’environ 130 nouveaux aimants, parmi lesquels 24 nouveaux quadripôles de focalisation supraconducteurs, dont la mission est de focaliser le faisceau, et quatre dipôles supraconducteurs. Ces quadripôles et dipôles atteindront un champ d’environ 11,5 teslas ; en comparaison, les dipôles actuellement utilisés dans le LHC atteignent 8,3 teslas. Seize « cavités-crabe » flambant neuves seront également installées afin de maximiser le recoupement des paquets de protons aux points de collision. Leur fonction est d’incliner les paquets, de sorte que ceux-ci paraissent alors avancer de côté, comme le feraient des crabes. Un autre ingrédient essentiel pour augmenter la luminosité totale dans le LHC consiste à améliorer la disponibilité et l’efficacité de la machine. Pour cela, certains équipements devront être déplacés afin de les rendre plus accessibles lors des travaux de maintenance. Les convertisseurs de puissance des aimants seront ainsi placés dans des galeries séparées et connectés au moyen de câbles supraconducteurs novateurs, capables de transporter jusqu’à 100 kA avec une dissipation d’énergie proche de zéro.

Le collisionneur de hadrons (LHC) du CERN

L’audace est omniprésente dans l’histoire du CERN ; le LHC à haute luminosité ouvre un nouveau chapitre de cette histoire, et nous projette vers l’avenir, explique Frédérick Bordry, directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN. Cette machine permettra de mener de nouvelles recherches, et avec ses nouvelles technologies innovantes, elle sera aussi une fenêtre sur les accélérateurs du futur et sur de nouvelles applications pour la société. Afin de permettre que ces améliorations puissent voir le jour, d’importants travaux de génie civil sont nécessaires sur deux sites principaux, en Suisse et en France. De nouveaux bâtiments, puits, cavernes et galeries souterraines devront notamment être construits. Les tunnels et les halls souterrains accueilleront de nouveaux équipements cryogéniques, les systèmes d’alimentation électrique et différentes stations pour l’électricité, le refroidissement et la ventilation. L’exploitation du LHC continuera pendant les travaux, avec néanmoins de longs arrêts techniques, qui permettront de faire des préparatifs pour l’amélioration à haute luminosité parallèlement aux habituelles activités de maintenance. Une fois cette amélioration majeure achevée, à partir de 2026, le LHC devrait produire des données en mode haute luminosité. En repoussant les frontières des technologies des accélérateurs et des détecteurs, il ouvrira également la voie pour les futurs accélérateurs à plus haute énergie.

Le collisionneur de hadrons (LHC) du CERN à la place des Nations, Genève

Le CERN fête ses 60 ans / Visites guidées les samedis en octobre 2014

Orchestre des jeunes de l’Union européenne, Vladimir Ashkenazy

Rolf Heuer, directeur général du CERN

Le CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) a célébré avec une cérémonie officielle le 29 septembre ses 60 ans – 60 ans de science au service de la paix en présence des délégations officielles de 35 pays, entre autres du Duke de York de la Grande Bretagne et de l’Irlande du Nord, de Nicolas Niemtchinow, ambassadeur de la France auprès des Nations Unis à Genève, et de Dr. Mauro Dell’Ambrogio, secrétaire d’Etat à la formation,à la recherche et à l’innovation suisse, de des ministres de l’Education: Peter Pellegrini de la République slovaque, Stefania Giannini de l’Italie, Johanna Wanka de l’Allemagne et Nuno Crato du Portugal, et Rolf Heuer, directeur général du CERN (en photo). L’Orchestre des jeunes de l’Union européenne, dirigé par le maestro Vladimir Ashkenazy a joué unecréation, basé sur la sonification de la Convention pour l’établissement d’une Organisation européenne pour la Recherche nucléaire. Le 29 septembre1954, la Convention du CERN entrait en vigueur, donnantofficiellementnaissance à l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire avec 12 Etats membres européens. Il compte aujourd’hui 21 Etats membres et plusde 10000 utilisateurs du monde entier. Le CERN a pour vocation d’étudier la physique fondamentale afin dedécouvrir de quoi l’Univers est constitué et quelles sont ses lois. Les physiciens travaillant au CERN ont contribué à ces progrès. C’est le cas notamment de la découverte des particules porteuses de la force faible, qui a valu un prix Nobel à Carlo Rubbia et Simon van der Meer en 1984, de l’invention du World Wide Web par Tim Berners-Lee en 1989, du développement d’un détecteur de particules révolutionnaire par Georges Charpak, récompensé en1992 par un prix Nobel, et de la découverte du boson de Higgs en 2012, qui prouve l’existence du mécanisme de Brout-Englert-Higgs, pour lequel Peter Higgs et François Englert ont reçu un prix Nobel en 2013.

Tim Berners-Lee (inventeur du Web) et Gordon Brown

En photo Tim Berners-Lee (inventeur du Web) et Gordon Brown (ancien Premier ministre britannique) lors d’une conférences mercredi 6 avril 2009 à l’Uni Dufour, Genève au sujet de L’avenir du Web: un outil pour le développement? En 2009 le gouvernement britanique a décidé l’ouverture des données publiques sur son site: data.gov.uk, une collaboration entre le fondateur de la World Wide Web Foundation et le Premier ministre était née.

Devenu le plus grand laboratoire de physique des particules du monde, le CERN exploite l’accélérateur de particules le pluspuissant du monde, le Grand collisionneur de hadrons (LHC). Avec le redémarrage du LHC l’année prochaine, à une nouvelle énergie record, le CERN continuera de chercher les réponses à certaines des questions les plus fondamentales sur l’Univers.

Venez visiter à l’occasion de la Fête de la Science le premier accélérateur: le synchrocyclotron (1957-1990). Récemment aménagé pour accueillir du public, le bâtiment du synchrocyclotron permet de découvrir le CERN et son histoire grâce aux dernières techniques de projection multimédia les samedis 11, 18 et 25 octobre: Visites guidées toutes les heures, de 10h à 16h à Meyrin – Tram 18 arrêt CERN. Durée de la visite: environ 1 heure, accès libre aux expositions du CERN entre 10h et 17h. Gratuit mais réservation obligatoire au +41 22 767 76 76.