Deux Prix Nobel en rapport avec le CERN

Les Prix Nobel 2003 de physique et de physiologie ou de médecine, annoncés la semaine dernière, ont tous deux un lien avec le physique des particules et le CERN.

Alexei Abrikosov, Vitaly Ginzburg et Anthony Leggett ont reçu le Prix Nobel de physique pour leurs «travaux pionniers dans le domaine théorique des supraconducteurs et des superfluides». Les matériaux supraconducteurs les plus importants du point de vue technique sont les supra-conducteurs dits de type II, qui permettent la coexistence de la supraconductivité et du magnétisme et restent supraconducteurs malgré la présence de puissants champs magnétiques. Les bobines des aimants supraconducteurs du LHC du CERN sont constituées d'un supra-conducteur de type II, un alliage de niobium et de titane.


Le LHC fonctionnera grâce à des aimants constitués de supraconducteurs de type II. Ici, les câbles supraconducteurs du LHC sont montrés lors d'une visite officielle.

Alexei Abrikosov, qui est maintenant au Laboratoire National d'Argonne (Etats-Unis), travaillait à l'Institut Kapitsa des problèmes physiques dans sa ville natale de Moscou lorsqu'il réussit à formuler une nouvelle théorie expliquant le comportement des supraconducteurs de type II. Cette théorie était basée sur des travaux dans les années 50 de Vitaly Ginzburg à l'Institut de Physique P.N. Lebedev à Moscou.
L'hélium utilisé pour refroidir les aimants du LHC est l'hélium-4, isotope courant, superfluide à 1.9 Kelvin, la température de fonctionnement du LHC. Cependant l'hélium existe aussi sous une forme plus rare, l'isotope hélium-3, devenant superfluide à des températures plus basses d'environ 2 mK. La contribution d'Anthony Leggett, aujourd'hui Professeur à l'Université de l'Illinois, à Urbana (Etats-Unis), fut de développer une théorie décisive pour expliquer la superfluidité de l'hélium-3, alors qu'il était à l'Université du Sussex (Grande-Bretagne), dans les années 70.
Paul Lauterbur d'Urbana (Etats-Unis) et Peter Mansfield de Nottingham (Grande-Bretagne) ont reçu le Prix Nobel de médecine ou de physiologie pour leurs découvertes sur l'Imagerie par Résonance Magnétique(IRM). Le phénomène de résonance nucléaire utilisé dans l'IRM fut pour la première fois démontré pour des protons en 1946 par Félix Bloch et Edward Mills Purcell, lauréats du Prix Nobel de physique en 1952. Félix Bloch devint le premier Directeur Général du CERN. Aujourd'hui l'IRM est utilisée pour examiner presque tous les organes du corps et a démontré son efficacité pour l'imagerie du cerveau et de la moelle épinière.