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Histoire

CERN : histoire d’un laboratoire international et genevois, à la recherche des origines du monde

Imaginé à la fin des années quarante par une poignée de scientifiques visionnaires, assisté et encouragé par l’UNESCO, le CERN est très rapidement devenu le laboratoire de physique des particules de référence. Lieu à l’origine du World Wide Web et de bien d’autres découvertes majeures, ce centre a pour but la recherche nucléaire et possède le plus important accélérateur de particules au monde. Voici notre brève overview sur la capitale européenne de la technologie, un lieu iconique ayant fortement contribué à la construction de la Genève internationale.

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Il était une fois le CERN

Raoul Dautry, Pierre Auger et Lew Kowarski en France, Edoardo Amaldi en Italie et Niels Bohr au Danemark sont les scientifiques précurseurs ayant décidé de s’unir autour d’un concept : créer le plus grand centre de recherche nucléaire continental, renversant ainsi la tendance qui semblait alors marquer la fin du règne européen, sur la science mondiale. Une nouvelle sorte de coopération internationale s’apprête à voir le jour.

Ce qui aurait pu sembler une chimère au milieu des années 40 (date du démarrage du projet) se transforme, environ une dizaine d’années après, en une magnifique réussite. L’intérêt est également économique : unifier les forces de plusieurs nations permet de partager les coûts astronomiques représentés par la mise en place des diverses installations. Le Prix Nobel de physique Louis de Broglie lance l’idée. C’est en 1952 que Genève est choisie (décision par vote majoritaire) pour accueillir le centre. Il s’agit d’un choix des plus logiques, car la Cité de Calvin (déjà, en ce temps, maison de la Société des Nations puis de l’ONU) est LA ville internationale par excellence. Un an plus tôt, 11 pays signent un accord pour la création du Conseil provisoire, donnant ainsi naissance à l’acronyme CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire).

L’année 1954 marque ainsi le lancement officiel du CERN. Logé entre deux territoires – la France et la Suisse, plus précisément sur la commune de Meyrin – le CERN est le plus grand laboratoire de physique des particules au monde. En 1957, le Synchrocyclotron de 600 MeV voit le jour. Il sera mis à l’arrêt 33 ans plus tard, en 1990. Le premier collisionneur de hadrons (ancêtre du fameux LHC que nous verrons au chapitre suivant) est mis en service en 1971. Dès lors, le CERN va tout mettre en œuvre pour passer de la théorie aux faits vérifiés, en mettant au point les instruments (accélérateurs et détecteurs de particules) et les ordinateurs les plus sophistiqués de l’histoire de l’humanité, afin de sonder les constituants ultimes de la matière : les particules élémentaires.


Quelques chiffres, le LHC et le Boson de Higgs

Aujourd’hui, 23 états sont membres du CERN. Le laboratoire emploie environ 2’500 personnes et accueille plus de 12’000 scientifiques provenant d’environ 110 différents pays. Son grand collisionneur de hadrons (Large Hadron Collider, en anglais, d’où son appellation la plus commune : « LHC ») est un accélérateur circulaire de 27 kilomètres de long, au sein duquel les protons voyagent quasiment à la vitesse de la lumière. Cela provoque des dizaines de millions de collisions inter protons chaque seconde. Le but ? Reproduire les conditions des premiers instants de l’univers et les analyser.

Le LHC, mis en fonction en 2008, a concrètement permis d’ouvrir une nouvelle ère de découvertes. Ce prodige technologique a cependant un prix : la « Big Bang Machine » coûte environ 4.3 milliards de francs suisses, ce montant incluant l’installation ainsi que le coût de la main-d’œuvre ayant permis de le développer. Afin de recueillir et d’analyser les précieuses données engendrées par le LHC, d’immenses détecteurs ainsi qu’un réseau mondial d’ordinateurs surpuissant sont nécessaires. La durée de vie du LHC est de 25 ans depuis son démarrage, donc encore quinze ans à partir de cette année.

En 2012, le CERN découvre le « Boson de Higgs » : une nouvelle particule élémentaire postulée par Peter Higgs et François Englert en 1964, dont l’existence a été officiellement démontrée grâce au LHC. Cette découverte extraordinaire a mené à l’attribution du Prix Nobel de Physique. C’est également au CERN que l’on doit le développement des communications informatiques et téléphoniques (plus communément appelées « IT » pour information technology, en anglais) dont la création du Word Wide Web.


World Wide Web : l’invention qui changea le monde

C’est dans un bureau tout ce qu’il y a de plus simple – au CERN, dans le bâtiment 31 – que nait une idée géniale, un concept qui changera le monde à tout jamais : le World Wide Web. Cette invention voit le jour en mars 1989 d’une simple envie de l’informaticien Tim Berners-Lee : rendre plus accessible la masse d’information produite par ses collègues via un système hypertexte distribué sur le réseau informatique.

L’année d’après, l’informaticien belge Robert Cailliau, convaincu de l’aspect révolutionnaire de projet, rejoint Berners-Lee afin d’en assurer la promotion. Ce dernier devrait même être considéré comme le co-créateur du World Wide Web, bien qu’il n’en ait jamais réclamé la paternité. En 1993, le CERN renonce aux droits d’auteur sur les logiciels du World Wide Web, permettant ainsi leur mise dans le domaine public. La suite, on la connaît : 30 ans d’un succès retentissant, si gigantesque qu’il a tout éclipsé sur son passage.


65 ans de découvertes et de Prix Nobels

En 1984, Carlo Rubbia (1934-2013) et Simon van der Meer (1924-2011), du CERN, reçoivent le premier Prix Nobel assigné à des membres du laboratoire avec l’annonce de la découverte des particules appelées « W et Z». Pour citer le site officiel du laboratoire : « les particules W (chargé) et Z (neutre), portent l’une des forces fondamentales de la Nature : la force faible, qui est à l’origine d’une forme de radioactivité et permet aux étoiles de briller ». En d’autres termes, il s’agit d’une découverte scientifique majeure dans le cadre d’une meilleure compréhension globale des particules et forces qui existent dans la Nature.

À l’origine de cette idée, le scientifique italien qui, en 1979, propose de transformer le plus puissant accélérateur de particules du laboratoire en collisionneur de particules. Mais cette découverte n’aurait pas pu avoir lieu sans le travail de Georges Charpak (1924-2010), d’ailleurs lui-même lauréat du prix Nobel de physique en 1992. En 1988, Leon M. Lederman, Melvin Schwartz et Jack Steinberger se voient attribuer le Prix Nobel, tout comme Burton Richter et Samuel C.C. Ting, quatre ans avant eux. Tous sont liés de près ou de loin au CERN.

Ce sont ces découvertes successives et primordiales qui permettent alors de poser les questions suivantes, pour citer une nouvelle fois le website officiel du CERN : « pourquoi les particules ont-elles une masse ? Quelle est la nature de la matière noire présente dans l’Univers ? Pourquoi la matière a-t-elle pris le dessus sur l’antimatière dans les premiers instants de l’Univers, rendant ainsi notre existence possible ? Quel était l’état de la matière quelques microsecondes après le Big Bang ? » Le LHC a pour but de donner une réponse à ces questions. Sa durée de vie estimée ? Quinze ans.

Pascal Viscardi


Pascal Viscardi


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