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Fête de la science 2024 - 38e édition au LPNHE

La physique : un océan de savoirs

par Isabelle Cossin - 10 juin

jeudi 10 octobre de 9h à 16h

vendredi 11 octobre de 9h à 16h

samedi 12 octobre de 13h00 à 18h

A l’occasion des 70 ans du CERN, le laboratoire ouvrira exceptionnellement ses portes à un large public. Scolaires, étudiants, jeunes ou adultes venez nombreux découvrir les activités scientifiques et techniques du laboratoire dans un large programme conçu pour tous les âges.

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 télescopes, 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 entraînera au cœur du monde scientifique dans le domaine de la physique des particules sur les thèmes de recherche du laboratoire :

• Origine des masses et des familles de particules, recherche du boson de Higgs • Asymétrie matière/antimatière, neutrinos • Matière noire et énergie noire • Origine des rayons cosmiques de très haute énergie

Accès :

Campus Pierre et Marie Curie 4 place Jussieu 75005 Paris - Métro, lignes 7 et 10 (station Jussieu) - Bus 89 et 67 (arrêt Jussieu) -

Accueil :

Stand (info. à compléter) sur le village des sciences.

Publics  :

Primaire à partir de 7 ans - Manip. sur le village des sciences (jeudi 10 octobre vendredi 11 octobre & samedi 12 octobre sur réservation)

Lycéens - un large programme accueil classe entière (jeudi 10 octobre et vendredi 11 octobre sur réservation)

Grand public & Étudiants toutes les animations (samedi 12 octobre sans réservation)

Inscription obligatoire uniquement pour groupes scolaires et lycéens :

Via la plateforme : https://fetedelascience-scolaires.sorbonne-universite.fr/

Madame Véra de Sa Varanda Varanda lpnhe.in2p3.fr 01 44 27 63 28

Élaboration du programme :

Madame Isabelle Cossin, Chargée de communication CNRS

Visites

Visites-guidées du laboratoire

jeudi 10 octobre Réservé aux scolaires

vendredi 11 octobre Réservé aux scolaires

samedi 12 octobre Réservé au grand public

Intervenants : physiciens du laboratoire LPNHE

Durée : 1 heure

Niveau minimal : lycée

Physique des particules

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 offrent une fenêtre d’exploration de l’Univers. 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.

Voyage d’une particule avec SAFIR
Installation de l’INSP

Intervenants : Emrick Briand (physiciens INSP)

Durée : 1 heure

Copyright : Cécile DUFLOT _INSP-> © INSP - Cécile Duflot

Niveau requis : à partir du lycée (accès limité à 12 personnes/visite)

SAFIR est un outil d’analyse : il sonde la structure et la composition des solides allant de la première couche atomique à quelques micromètres de profondeur. Ainsi, il est capable à la fois d’identifier, compter et localiser les atomes, de façon juste et précise.

Ces recherches sont utiles par exemple pour l’optimisation des matériaux et des structures de dispositifs en micro-électroniques (puces, opto-électroniques, ordinateurs quantiques).

Parmi les accélérateurs, SAFIR se distingue par son exceptionnelle stabilité en énergie, son implantation dans un laboratoire de physique de la matière condensée, son accessibilité, sa facilité et souplesse d’utilisation et enfin son ouverture vers d’autres disciplines : science des matériaux, électro-chimie, géologie, planétologie, archéologie.

L’équipe en charge de l’accélérateur vous propose une visite guidée avec au programme :

Présentation générale de SAFIR
Visite et intervention sur quelques éléments de base en physique
Mise en marche de l’accélérateur et analyse

Pour en savoir plus : http://www.insp.jussieu.fr/Systeme-d-Analyse-par-Faisceaux-d.html -> https://w3.insp.upmc.fr/recherche-2/equipes-de-recherche/couches-nanometriques-formation-interfaces-defauts/couches-nanometriques-formation-interfaces-defauts-equipements/couches-nanometriques-formation-interfaces-defauts-systeme-danalyse-par-faisceaux-dions-rapides-safir/

Ateliers

Jeudi 10 et vendredi 11 octobre

Transferts thermiques

Intervenant : Nabil Garroum, Ingénieur de Recheche CNRS

Durée : 1 heure

Niveau minimal : lycée

Présentation : Nous vous exposerons les 3 modes de transfert thermique : Transfert conductif - Transfert convectif - Transfert Radiatif
Les participants auront loccasion de visualiser le transfert thermiques dans les objets du quotidien et prendre, ainsi conscience de l´importance de ces phénomènes dans notre vie de tous les jours.

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

Intervenant : Claire Juramy Ingénieur CNRS, au LPNHE

Durée : 1 heure

Niveau minimal : lycée à partir de la Terminale

Présentation : 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.

Imprimante 3D

Intervenant : Alexandre LANTHEAUME, ingénieur CNRS au LPNHE

Durée : 30 mn

Niveau minimal : lycée

  • jeudi le matin et début d’aprés-midi seulement (13h30-15h30)
  • vendredi peut-être

Présentation : Le service mécanique du LPNHE s’adapte régulièrement aux nouveaux outils nécessaires à la réalisation d’objets devant s’intégrer dans les expériences de physique. L’acquisition récente par le laboratoire d’une imprimantes 3D , offre maintenant des possibilités très intéressantes pour fabriquer des pièces jusqu’alors impossibles à réaliser avec les procédés d’usinage classiques. Cet outil a également toute sa place en prototypage rapide ou fabrication en petite série. L’atelier permettra de comprendre la fabrication d’une pièce en partant de sa conception sur ordinateur jusqu’à sa fabrication avec l’imprimante.

Manip

EXPÉRIENCES CONTRE INTUITIVES

Vendredi 11 octobre seulement pour les scolaires - réservation obligatoire

samedi 12 octobre pour tout public sans réservation

Lieux : Atrium, sur le campus Jussieu

Intervenant : Médiateurs scientifiques de Sorbonne Université

Durée : il faut compter une heure si vous souhaitez faire les 10 expériences et profiter des explication des médiateurs..

Niveau : TOUT PUBLIC à partir de 7 ans

Expériences contre-intuitives à faire au village des sciences

L’expérience contre-intuitive est une expérience qui produit un résultat différent de celui auquel on s’attend. Elle procure une opportunité extraordinaire d’apprendre en s’amusant, de découvrir les côtés les plus abscons de la science par ses aspects les plus ludiques et les plus spectaculaires. Vous pourrez ensuite les refaire à la maison ou à l’école.

Pour en savoir plus cliquez ici

Speed dating

Science Speed dating thématique, orienté sur les métiers au coeur de la science

Jeudi 10 octobre - Organisé pour les scolaires sur réservation

Vendredi 11 octobre - Organisé pour les scolaires sur réservation

Intervenants : Personnels du LPNHE

Durée : 1 heure

Niveau minimal : lycée

Présentation : tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les métiers de la recherche ... sans jamais oser le demander ! Nous vous donnons l’occasion de rencontrer, dans une formule interactive, les personnes qui travaillent au laboratoire : physicien, doctorant, ingénieur, informaticien, électronicien, mécanicien, câbleur, comptable, gestionnaire ....

Escape Game

Quand Gabrielle frappe aux portes du labo ...

Jeudi 10 octobre - Organisé pour les scolaires sur réservation

Vendredi 11 octobre - Organisé pour les scolaires sur réservation

samedi 12 octobre. Pour le grand public inscription sur place Stand 32.

Intervenant : Pierre Billoir Physicien Physicien au LPNHE et François Legrand Ingénieur CNRS au LPNHE

Conception : Viviane et Pierre Billoir

Durée : 1 heure

Niveau minimal : lycée (réservation obligatoire pour les classes)

Les énigmes de cet escape-game explorent deux thèmes : Le monde des particules élémentaires et la vie d’un laboratoire de recherche.

Nous proposons un parcours ludique inspiré des Escape Games : chaine d’énigmes à résoudre pour trouver les codes d’ouverture de boites, puis le code final permettant de sortir symboliquement de la salle en temps imposé.
Observez, recoupez les indices, amusez- vous et vous franchirez toutes les étapes !

Les groupes seront divisés en 4 équipes qui recevront chacune un livret contenant la documentation nécessaire. Aucun prérequis n’est demandé et des intervenants seront présents pour dépanner les équipes en difficulté.

Thèse en 5’

Ma thèse en 5 minutes

Vendredi 11 octobre à 11h

Lieu : Amphi Charpak au Rez de chaussée de la tour 22

Intervenants : Jeunes doctorants

Durée : 2x5mn par candidat

Niveau minimal : lycée (réservation obligatoire pour les classes)

Présentation :

Il s’agit d’un concours de présentation de sujets de thèse ayant trait aux thèmes de recherche du laboratoire : la physique des particules, l’astroparticule, l’astrophysique ; nous vous invitons à y assister et à poser vos questions aux jeunes candidats.

Chaque étudiant ou étudiante doit faire, en cinq minutes, un exposé clair, concis et convaincant sur son projet de recherche, à l’aide du ou des supports de son choix ! Il répondra ensuite à 5 minutes de question de la salle ou du jury.

Tous les doctorants du laboratoire s’affronteront dans une ambiance sympathique et joviale. À l’issue de cette rencontre, le jury aidé du public, remettra un trophée au meilleur candidat.

Cette « battle » a un double objectif : faire découvrir aux lycéens nos sujets de recherche et sensibiliser les doctorants à la médiation vers les publics de profanes.

Sujet des candidats en 2023

Anaëlle CHALUMEAU

Neutrinos et machine learning

Les neutrinos sont des particules énigmatiques dont l’étude pourrait permettre de mieux comprendre l’origine de l’univers. Mais ils sont très dur à détecter donc un des objectifs est d’améliorer la précision de leur détection, ce que qui peut être fait en développant des algorithmes de machine learning !

Ugo Pensec

La violation de l’invariance de Lorentz

Un des principes fondamentaux en physique est la constance de la vitesse de la lumière dans le vide. Toutes les théories modernes sont construites sur ce principe. Cependant, pour résoudre les problèmes sur les trous noirs et le Big Bang, certaines théories proposent de déformer un peu ce principe, tel que la vitesse de lumière dépendrait de sa longueur d’onde. Le but de ma thèse est de mesurer cette différence de vitesse en mesurant le délai d’arrivée entre deux photons de différentes longueur d’onde, et qui auraient été émis depuis le même endroit, et au même moment.

Line Delagrange

Détecter les particules avec ATLAS

Les détecteurs de particules jouent un rôle essentiel dans la recherche en physique des particules, permettant de révéler les secrets de l’univers à l’échelle subatomique. Le détecteur ATLAS est l’une des 4 expériences du collisionneur LHC au CERN. Comment fonctionne-t-il ?

Louis GINABAT

La physique des particules est la physique de l’infiniment petit. Elle consiste en la compréhension des briques fondamentales de la matière, leurs propriétés et leurs interactions. Les particules sont étudiées grâce à divers instruments scientifiques, le plus grand d’entre eux étant le LHC du CERN, où un milliard de collisions de protons sont réalisées chaque seconde à l’énergie la plus élevée atteinte en laboratoire. Ces collisions produisent énormément de jets de particules, qu’il est crucial de comprendre en détails, afin d’améliorer notre compréhension du monde.

Tatoo compris

Tatoo compris à l’Univers

Samedi 12 octobre

Lieu : sur le village des sciences Stand (info. à compléter)

Intervenants : scientifiques du LPNHE

Durée : « à votre guise ... »

Niveau minimal : lycée

Présentation :

Une façon ludique et créative de rencontrer des chercheur.e.s physicien.ne.s tout en repartant avec un tatouage éphémère.

Vous choisissez le thème de la discussion dans les domaines de recherche du laboratoire et le symbole du tatouage y correspondant vous sera appliqué par le Physicien qui donnera la signification du motif ; votre cadeau souvenir proposé à tous les participants.

Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les métiers de la recherche ... sans jamais oser le demander ! Nous vous donnons l’occasion de rencontrer, dans une formule interactive, les personnes qui travaillent au laboratoire.

Quiz

Quiz pour les mordus de science !

Jeudi 10 octobre - Réservé aux scolaires sur réservation

Vendredi 11 octobre - Réservé aux scolaires sur réservation

Samedi 12 octobre Réservé au grand public

Lieu : sur le village des sciences Rdv stand (info. à compléter)

Intervenant : Doctorant au LPNHE « Calibration absolue des jets et recherche de nouvelle physique avec l’expérience ATLAS ».

Durée : 30 mn (1 créneau toutes les heures)

Niveau minimal : lycée

Présentation :

Venez vérifier vos connaissances en répondant à un quiz scientifique sur la physique de l’infiniment petit ! Ce jeu élaboré par des physiciens du laboratoire à l’occasion de l’anniversaire de la découverte du boson de Higgs, a été conçu pour tester et éprouver votre compréhension en vous amusant. A vous de jouez !

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