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Nouvelles scientifiques

 

Paris, le 15 juillet 2009

 

La Société européenne de physique décerne son prix "Physique des hautes énergies et des particules" à la collaboration Gargamelle pour les courants neutres

 

Le prestigieux prix de la division "Physique des hautes énergies et des particules" de la Société européenne de physique (EPS) a récompensé la collaboration Gargamelle, dans laquelle étaient impliqués deux laboratoires de l’IN2P3/CNRS(1) (Laboratoire de l’accélérateur linéaire – LAL(2) et Laboratoire Leprince-Ringuet – LLR(3)), pour "l’observation des courants neutres faibles" en 1973. La cérémonie de remise du prix aura lieu lors du colloque "2009 Europhysics conference on high energy physics", qui réunira les experts européens de la discipline à Cracovie le 20 juillet prochain.

 

Le détecteur Gargamelle était une grande chambre à bulles contenant 12 mètres cubes de fréon liquide (un liquide réfrigérant), idéalement adaptés pour la recherche d’interactions rares dans un faisceau de neutrinos au Cern.

Le projet de construction de cette grande chambre à bulles à liquides lourds pour l’étude précise des interactions de neutrinos a pris corps dès 1964 sous l’impulsion du professeur André Lagarrigue (LAL). La possibilité de construire la chambre au département Saturne du CEA (Saclay) a permis en 1965 la signature d’un accord entre le Cern et le CEA ayant pour but l’exploitation de la chambre à bulles dans un faisceau de neutrinos au Cern.
Financée par le CEA et le CNRS et réalisée au CEA, la construction a été confiée à André Lagarrigue et André Rousset (LLR), responsables scientifiques, assistés de physiciens des laboratoires LLR et LAL.

En 1969, André Rousset et Paul Musset (physicien CNRS détaché au CEA) ont rejoint le Cern pour coordonner le montage de la chambre et sa mise en service.
La première grande collaboration internationale de physique des hautes énergies (7 laboratoires et instituts européens) s’est ainsi formée autour de ce projet.

La théorie unifiant les interactions faibles et électromagnétiques, qui avait été proposée quelques années seulement auparavant par S. Glashow, A. Salam et S. Weinberg, prédisait de nouveaux types d'interactions de neutrinos, provoquées par l'échange de particules neutres et appelées "interactions par courant neutre". Après une belle indication, cependant non concluante, sur des interactions incluant des électrons (événements leptoniques), la preuve de l’existence de ces courants a été mise en évidence de manière convaincante dans Gargamelle par des événements dits "hadroniques", où les neutrinos sont diffusés par des noyaux atomiques dans le fréon liquide.
La collaboration Gargamelle décide de rendre publics ses résultats en juillet 1973, après des mois de vérification et d’analyse critique de ses méthodes.

Cette découverte, qui a totalement bouleversé la compréhension des interactions faibles et ouvert la voie à l’unification des interactions faibles et électromagnétiques, est considérée par beaucoup comme la plus importante jamais faite au Cern.
Cependant, devant un tel bouleversement, il aura fallu plus d’une année à la communauté pour réellement reconnaître l’existence des courants neutres.
Ces résultats ont mené à l'acceptation de la théorie électrofaible et le prix Nobel a été attribué conjointement à Glashow, à Salam et à Weinberg en 1979.

L’article publié par la collaboration Gargamelle et qui établissait l'observation des courants neutres a été signé par 55 physiciens du Cern et de laboratoires et instituts allemands, belges, français (LAL, LLR), italiens et anglais. Beaucoup d’entre eux se rendront à Cracovie pour célébrer ce prix.
Celui-ci sera décerné à Antonio Pullia et Jean-Pierre Vialle (chercheur au LAL à l’époque, à présent au Lapp(4)), au nom de la collaboration Gargamelle.

L'interaction par courant neutre est semblable à l'électromagnétisme, mais beaucoup plus faible à basse énergie. Elle est le pilier central de notre compréhension de l’unification de l'électromagnétisme avec les interactions faibles, unification dont la clé pourrait résider dans la découverte de la particule de Higgs au LHC.

Ce prix de l'EPS a été décerné 11 fois depuis sa création en 1989 (il est décerné une fois tous les deux ans), dont 2 fois à titre collectif. À cinq reprises, le lauréat de ce prix a reçu le prix Nobel peu de temps après. En particulier, avant la collaboration Gargamelle, il avait été décerné en 2007 à Kobayashi et Maskawa, qui ont reçu le prix Nobel en 2008.

 

(1) Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS
(2) CNRS / Université Paris-Sud 11
(3) CNRS / École Polytechnique. Il s’agit de l’ex LPNHE-X : Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies, École Polytechnique.
(4) Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de physique des particules (CNRS / Université de Savoie)

 

Pour en savoir plus

Contact chercheur

  • Jean-Pierre Vialle, Tél : 04 50 09 16 80
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