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Fête de la science 2013

MESURER L’INFINIMENT PETIT POUR OBSERVER L’INFINIMENT GRAND

par Isabelle Cossin - 9 octobre 2013

Pour l’édition 2013 le Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies - LPNHE - ouvrira largement ses portes jeudi 10 et vendredi 11 octobre 2013 de 9h à 18h.

La vocation principale du laboratoire est l’étude des constituants ultimes de la matière ; « recréer » les conditions du Big Bang, pour mieux comprendre la composition et l’avenir de notre Univers. Notre laboratoire est donc engagé dans des expériences auprès d’accélérateurs, pour fabriquer des particules et provoquer des collisions, ou auprès de télescope, pour observer les particules qui nous viennent du fin fond de l’Univers. Le principe de cette porte ouverte est de vous proposer un programme de vulgarisation qui vous entrainera au cœur du monde scientifique dans le domaine de la physique des particules.

Pulbics  :
Grand public, Etudiants, Personnel des Universités et du CNRS.

Inscription obligatoire pour les scolaires :
Madame Véra de Sa Varanda Varanda lpnhe.in2p3.fr 01 44 27 63 28

COMPLET

Pour d’autres activités sur le campus, voici le programme complet des autres laboratoires.

Organisation matérielle & logistique :
Madame Laurence Marquet : 01 44 27 63 10

Conception :
Isabelle Cossin, Chargée de communication

Visites guidées

Choisissez votre thème Accélérateurs & détecteurs

Quelle est l’origine de la masse des particules ? La mise en évidence du boson de Higgs et son étude détaillée sont parmi les enjeux majeurs des expériences auprès des accélérateurs à la frontière des énergies accessibles dans lesquelles le LPNHE est engagé.

Nature et origine du rayonnement cosmique

Issus de phénomènes violents, les rayons cosmiques et les rayons gamma de très haute énergie offrent une fenêtre d’exploration de l’Univers à des énergies qui ne pourront jamais être étudiées par les accélérateurs de particules. De grands observatoires sont réalisés pour répondre au défi que représente le flux très faible de ces messagers. Aujourd’hui l’observatoire Auger en Argentine et le réseau de télescopes HESS installe en Namibie délivrent des données qui permettent de repousser les frontières en énergie et en sensibilité.

Ateliers

Comment mesurer la vitesse de la lumière

Intervenant : Jean-François Génat, Ingénieur de recherche au CNRS

Durée : 1 heure

Niveau minimal : Lycée

Présentation : Les matériaux en couches très minces sont utilisés pour effectuer des mesures de temps très courts en Physique des particules, dans des systèmes comportant des millions de voies de mesure. L’atelier expliquera comment estimer la vitesse de la lumière avec ces mesures de temps. Ces techniques permettent de tester les lois fondamentales de la physique

La Radioactivité

Intervenant : Lorenzo Caccianiga, Laura Collica, Physiciens au LPNHE

Durée : 1 heure

Niveau minimal : Lycée

Présentation : Étude de la désintégration spontanée d’une source radioactive constituée d’un ensemble de noyaux instables de Césium. Cette désintégration se fait par émission de particules, électrons, photons, antineutrinos. L’expérience consiste à détecter ces particules (dans la mesure du possible) et à les compter.

Mesure de la masse d’un électron avec un double-décimètre

Intervenant : Patrick Nayman, Ingénieur de recherche du CNRS

Durée : 1 heure

Niveau minimal : Première

Derrière ce titre provocateur, des concepts de physique :

  1. Bien que la masse d’un électron soit extrêmement petite, il est possible de faire l’expérience avec un matériel très limité.
  2. Aucun prérequis est nécessaire (si ce n’est les 4 opérations) mais nécessite que l’auditoire soit intéressé. L’atelier est très interactif et les participants arrivent à fournir des solutions !
  3. Toutes les notions de base nécessaires sont expliquées d’une manière ludique : Énergies potentielle et cinétique, courant et champ magnétique, particule chargée dans un champ magnétique, ionisation.
  4. Un parallèle est fait avec les particules dans les accélérateurs comme le LHC du CERN.
  5. L’expérience est réalisée et la mesure est conforme aux prévisions.

Rayons cosmiques

Intervenant : Gérard Tristram, Physicien du CNRS

Durée : cet atelier est intégré dans la visite de laboratoire « Nature et origine du rayonnement cosmique »

Niveau minimum : collège

Présentation : Soutenu par « COSMOS à l’Ecole », cet atelier est le fruit du travail de chercheurs du domaine, d’enseignants et d’IA-IPR de physique-chimie. La roue cosmique est un télescope à muons de maniement très simple qui vous permettra de découvrir la détection des rayons cosmiques.

Dessin 3D et déformation d’un objet sur ordinateur

Intervenant : Filipe De Matos, Ingénieur de recherche du CNRS

Durée : 30 mn

A partir de la 4ème

Présentation : Présentation sur un exemple simple de la conception assistée par ordinateur (CAO) d’un objet en 3D, suivi de la simulation de sa déformation avec un logiciel de calcul par éléments finis (CEF). Cet atelier représente l’une des activités du service de mécanique du laboratoire qui est l’étude et la construction de prototypes ou d’éléments mécaniques de détecteurs

Soudure de micro-circuit sous binoculaire

Intervenant : Julien Coridian, Electronicien du CNRS

Durée : 30 mn

A partir de la 4ème

Présentation : Câblage de cartes électroniques d’ancienne et de nouvelle génération. Présentation de l’atelier de fabrication et de câblage du laboratoire. Apprentissage de base de la soudure manuelle.

Conception de circuits imprimés complexes

Intervenant : Eric Pierre, Electronicien du CNRS

Durée : 30 mn

A partir de la 4ème

Présentation : Conception assistée par ordinateur pour la création de cartes électroniques et présentation du métier d’opérateur de placement routage. Démonstration avec CHARLY ROBOT de l’utilisation d’une fraiseuse à commande numérique adaptée à de la petite mécanique.

Visite d’installation - Salle blanche

Intervenants :

Laurence Lavergne, Mickael Roynel (responsables des installations)

Marco Bomben, Giovanni Marchiori (physiciens)

Durée : 30 mn

A partir de la 4ème

Les recherches menées au LPNHE utilisent des composants électroniques sensibles à la poussière, à la température, au taux d’humidité. Ils sont manipulés et testés dans des salles spécialement conçues pour contrôler tous ces paramètres : les salles propres. Le LPNHE vous propose de visiter ses salles propres, de comprendre comment elles fonctionnent , d’expliquer les précautions à prendre pour y travailler et d’exposer les activités qui s’y déroulent.

Conférences

Entrée libre – Amphi 08 Tour 12 RdC Durée :1 heure (45 mn présentation + échange avec le public).

Jeudi 10 octobre 2013 à 11 heures
Regards croisés Science & Littérature : Marcel Proust et les sciences.
Par François Vannucci, Professeur à l’Université Paris Diderot

Jeudi 10 octobre 2013 à 16 heures
Les rayons cosmiques
Par Pierre Billoir, Professeur à l’Université P&M Curie

Vendredi 11 octobre 2013 à 11 heures
Formations des grandes structures de l’Univers
Par Michael Joyce, Professeur à l’Université P&M Curie

Vendredi 11 octobre 2013 à 16 heures
La découverte du boson de Higgs … et après ?
Par Bertrand Laforge, Professeur à l’Université P&M Curie

Expos & Film

À la rencontre des accélérateurs de particules

L’accélérateur permet aux physiciens de mieux comprendre « l’infiniment petit » : les particules élémentaires qui composent l’Univers. Comment fonctionnent ces instruments, parfois colossaux mais d’une précision extrême ? A quoi servent-ils ? Que nous permettent-ils de découvrir sur l’Univers qui nous entoure ? Quels sont les défis que les futurs accélérateurs de particules devront relever ? L’exposition vous propose de découvrir ces machines fascinantes.

Nom de Code LHC : la machine à remonter le temps

L’accélérateur LHC (Large Hadron Collider) et ses expériences associées constituent l’instrument le plus grand et le plus complexe jamais conçu par l’homme. Grâce à cette machine, les physiciens ont récemment prouvé l’existence du Boson de Higgs. Cette découverte va se ressentir à travers toute la planète, sur le plan scientifique (retombées cosmologiques), technologique et humain.

L’exposition présente de façon globale l’accélérateur de particules, les buts physiques, les expériences.

Le mystère des rayons cosmiques

Cette exposition retracent l’histoire des rayons cosmiques, depuis le long processus qui a mené à leurs découvertes jusqu’aux expériences les plus récentes qui, au 21ème siècle, étudient encore ces particules en provenance du cosmos.

L’exploration de l’Univers depuis le Mauna Kea (Hawaii) Film sur programmation

Le sommet du Mauna Kea, un volcan hawaïen inactif culminant à 4200 mètres d’altitude, est l’un des meilleurs sites astronomiques au monde. Ce film de 43 mn, offre une vision artistique de la connexion entre la montagne et l’Univers au travers une cinématographie à temps accéléré, accompagnée d’une superbe musique (sans narration). Des séquences spectaculaires, diurnes et nocturnes, de paysages hawaïens et du Mauna Kea s’enchaînent à des images de toute beauté du Cosmos, en vraies couleurs, capturées par le Télescope Canada-France-Hawaii, situé au sommet du Mauna Kea. Ce film a été créé au fil de 7 années et ne contient pas d’images de synthèse ou d’effets spéciaux.

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