Le LHC peut-il produire des trous noirs ?

dimanche 20 mai 2012

N°13- Le LHC peut-il produire des trous noirs ? - G.Chardin - M.Spiro
Les petites pommes du savoir - 01/09 - 60 pages - Tout lecteur

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RÉSUMÉ : Petite pomme destinée à apporter une réponse rationnelle au débat sur les éventuelles conséquences d’expériences à venir (été 2009) sur le LHC, quant à la création éventuelle de mini trous noirs, lors de collisions frontales proton-proton.

MOTS CLÉ : rayons cosmiques, trou noir, collisions, instabilité.

LES AUTEURS : Gabriel Chardin coordonne le comité français sur la sûreté au LHC. Michel Spiro est directeur de l’IN2P3 au CNRS.

Rassurer n’est pas toujours aisé quand on sait combien les inférences dues à la peur ont une action sur notre comportement neuronal. Et puis le risque zéro n’existe jamais !

Les auteurs, tous deux largement impliqués dans cette formidable aventure humaine que constitue le CERN, usent de leurs compétences pour justifier au mieux leur confiance dans les expériences à venir, s’appuyant essentiellement sur l’argument que l’univers réalise à sa manière ce même type d’expérience avec les rayons cosmiques. Ces rayons très énergétiques, constitués essentiellement de protons et d’électrons (et quelques noyaux lourds), sont émis par des noyaux actifs de galaxies (AGN) ou des supernovae. Leur énergie égale et dépasse largement celle des collisions prévues dans les anneaux du LHC et leur spectre de rayonnement primaire est connu et interprété. Leur fréquence, intégrée sur l’âge de la Terre, correspond à quelques centaines de milliers d’expériences LHC pendant une dizaine d’année. Et la planète, et l’univers sont toujours là !

Alors se faisant les avocats du diable, d’autres scénarios sont envisagés autour des dimensions supplémentaires, repliées sur elles mêmes, et qui concerneraient plus particulièrement le comportement de la gravitation. L’analogie entre particules élémentaires et trous noirs chargés, permettrait d’envisager la création de « particules trous noirs » de 10⁻²⁰m au LHC. Trous noirs chargés ou neutres et dont l’évaporation prévue par Bekenstein et Hawking (1970) serait de 10⁻²⁷s. Difficile d’imaginer alors que de tels évènements puissent déclencher des instabilités catastrophiques du vide ou de la matière environnante. Sont aussi évoqués les monopôles magnétiques et les gouttelettes de matière étrange (strangelets) pouvant jouer le rôle de catalyseur de désintégration ou de transformation de la matière. Se pourrait-il enfin, à l’image du lac Ladoga (1942), que les collisions du LHC déclenchent un changement de phase vers un état de vrai vide, état le plus stable en l’absence de matière ?

Même si l’univers réalise quelques dix mille milliards d’expérience LHC par seconde, même si les conditions autour du LHC ne sont pas identiques (chocs frontaux, énergies actuellement accessibles) et en tenant compte des limites du principe de précaution, « c’est donc le caractère vraisemblable ou invraisemblable du scénario qui permet au scientifique de se convaincre qu’il ne met pas en danger la planète par ses expériences ».

Une bonne petite pomme à croquer sereinement.

Jacques Cazenove



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