Matière grise en ébullition aux Olympiades du LHC
Le deuxième atelier des Olympiades du LHC permet aux physiciens du monde entier de se rencontrer au CERN et de consolider leurs techniques de décryptage des données.
Au moment où le coup d'envoi était donné aux Jeux Olympiques d'hiver de Turin, plus de 70 physiciens du monde entier se réunissaient au CERN, les 9 et 10 février, à l'occasion du deuxième atelier des Olympiades du LHC, le temps d'un défi toutefois plus intellectuel que sportif.
A mesure que la date de mise en service du LHC approche, les scientifiques, enthousiasmés par le projet, veulent tester et améliorer leur aptitude à décrypter l'avalanche inégalée de données que le plus grand et le plus puissant accélérateur mondial de particules devrait produire. Ils pourront le faire grâce aux Olympiades du LHC, les médailles d'or, d'argent et de bronze en moins toutefois.
«Dans un sens, le LHC n'est pas un instrument de précision. Il vous informe que quelque chose s'est produit, mais c'est à vous d'interpréter et de démêler la nature de ce quelque chose, ce qui n'est pas une mince affaire», explique Gordon Kane, physicien de l'Université du Michigan et co-organisateur de l'atelier aux côtés de Nima Arkani-Hamed (Université Harvard), Herman Verlinde (Université de Princeton), Matt Strassler (Université de l'Etat de Washington), Steve Mrenna (Laboratoire Fermi) et Ignatios Antoniadis et Gian Giudice (tous deux du CERN).
Le défi que les théoriciens doivent relever est ce que Gordon Kane appelle «le problème inverse du LHC», qui demande aux chercheurs de comprendre l'origine, sur le plan de la physique, des données du LHC, et non pas de se concentrer sur ce que l'accélérateur permet d'accomplir. Pour les aider à maîtriser cet art difficile, des équipes de théoriciens des universités du Michigan, de Havard et de l'Etat de Washington ont créé à l'aide de programmes basés sur des modèles théoriques trois jeux de données LHC fictives. Les jeux de données, appelés boîtes noires, ont été mis en ligne, accompagnés d'instructions sur la manière d'utiliser les outils de simulation d'événements dans un collisionneur. Un espace a également été prévu pour déposer des commentaires, afficher des résultats ou poser des questions sur le défi.
Les scientifiques ont ensuite été conviés à interpréter les données, rechercher des indices signalant une nouvelle physique comme le boson de Higgs et la supersymétrie, et déterminer le spectre des nouvelles particules émettant ces indices. Au menu de l'atelier, des travaux dirigés sur les outils de simulation disponibles, des conférences sur le décryptage des données, des discussions entre théoriciens et expérimentateurs et l'occasion pour les participants de présenter l'avancement de leurs travaux. A la fin de la session, le voile fut levé sur les énigmes des boîtes noires.
«Si, depuis le premier atelier, organisé en juillet 2005, les physiciens ont amélioré leurs techniques, il reste encore une marge de progression», explique Gordon Kane. «L'idée de base est que, si l'on ne trouve pas la solution dans le cadre d'une simulation, alors il y a fort à parier que cela ne sera pas non plus possible dans la réalité» ajoute-t-il. «Cela permet aux physiciens d'apprendre à penser autrement et d'aborder le problème sous le bon angle. Que plusieurs théoriciens des cordes et concepteurs de modèles renommés aient participé à l'atelier est très encourageant.»
Le prochain entraînement est pour bientôt. En effet, contrairement aux athlètes de Turin, les physiciens n'auront pas à attendre quatre ans pour pouvoir faire leurs preuves. Ils se rencontreront à nouveau en août, pour un nouvel atelier des Olympiades du LHC.
