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Chasseur de particules À l’origine des étoiles, des planètes et de chaque être vivant se trouvent les particules. Depuis longtemps, le physicien Pierre Depommier a dans sa ligne de mire ces fantômes mystérieux qui construisent l’univers visible… et invisible. Portrait d’un « chasseur de particules ». Des langues au don de la physique Enfant d’une France en pleine ouverture sur les cultures du monde, le jeune Depommier est davantage fasciné par la musique et les langues étrangères que par la naissance et le destin de l’Univers. Lorsque la Deuxième Guerre mondiale chamboule sa vie et le laisse sans le sou, il s’engage comme surveillant de classe à l’université. Il s’inscrit alors à quelques cours, par curiosité… Autodidacte de nature, il n’assiste dans les faits à aucune classe. L’étudiant surveillant réussit pourtant avec brio les examens de mathématiques et de physique. Et, rapidement, il se met lui-même à enseigner!
Élève d’un célèbre professeur Pierre Depommier se spécialise ensuite en physique nucléaire à l’Université du Radium, sous les auspices d’Irène Curie, la fille aînée des célèbres Pierre et Marie Curie, qui recevront un prix Nobel en 1935 pour leur découverte de la radioactivité artificielle. Rempli d’admiration pour son ancien maître, Depommier affirme : « Irène Curie ne parlait pas beaucoup, mais on sentait qu’elle était passionnée et nous avions envie de l’imiter. » Il sera successivement chercheur au CNRS (un important organisme français de recherche scientifique), professeur à l’Université de Grenoble, chercheur au CERN (un laboratoire européen sur les particules), puis directeur du laboratoire de l’Université de Montréal, jusqu’au début des années quatre-vingt. Chercheur réputé et brillant vulgarisateur, il mettra sur pied le laboratoire de recherche en physique subatomique Triumf, à Vancouver, en plus de diriger des projets au Japon et d’animer des conférences. À travers tout cela, il trouve le temps, depuis plusieurs années, de partager sa passion pour la physique nucléaire avec des jeunes Québécois dans le cadre du programme de la SPST Les Innovateurs à l’école et à la bibliothèque. Et il s’acquitte de cette mission avec un rare enthousiasme. « Même s’il est toujours entre deux voyages vers des destinations exotiques, Pierre Depommier est toujours l’un des premiers Innovateurs à m’appeler quand le programme commence. Et il fait preuve d’une belle ardeur avec les jeunes, comme le révèle les témoignages des élèves, toujours extrêmement positifs », commente Nadège Béguineau, du Programme des Innovateurs. |
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Une ménagerie insoupçonnée À l’époque où Pierre Depommier était enfant, on croyait que les plus petites briques de l’Univers étaient les électrons, les protons et les neutrons. Intrigués par les interactions entre neutrons et protons à l’intérieur du noyau atomique, les physiciens des particules conçoivent alors des accélérateurs pour créer des collisions entre particules. Celles-ci libèrent de l’énergie ainsi qu’une variété de plus petites particules. Ne reste qu’à tendre le filet et à observer… Les expériences de dissection de l’infiniment petit font grandement évoluer nos connaissances en physique quantique. S’ajoutent au trio de particules alors connues le quark, le tau, le muon, le lepton, le boson, pour n’en nommer que quelques-unes. Certaines charges sont beaucoup plus difficiles à détecter que d’autres. C’est le cas du neutralino, une particule qui interagit faiblement avec la matière. La théorie du big bang stipule que l’Univers est en expansion et qu’il devrait finir par se contracter de nouveau en un « big crunch ». Cependant, nos instruments ne nous ont permis de détecter, à ce jour, qu’une fraction de la matière nécessaire à un tel scénario. Une matière sombre nous échapperait-elle encore? Quelles particules pourraient composer cette masse manquante? « Nous croyons que le neutralino est le parfait candidat pour rendre compte de toute cette énergie invisible », d’expliquer M. Depommier. « Pour détecter les neutralinos, il nous faut un observatoire très sélectif dans un environnement protégé des rayons cosmiques, à des kilomètres sous terre ». En 2007, le CERN, le plus grand laboratoire de physique des particules au monde, mettra en fonction l’accélérateur de particules le plus puissant jamais vu. Installés dans un tunnel long de 27 kilomètres, les aimants supraconducteurs généreront un champ magnétique qui permettra de projeter des particules à une vitesse proche de celle de la lumière! |
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Une nouvelle page de physique Pour mieux comprendre les constituants et les interactions de la matière, les physiciens ont créé, il y a un peu plus de vingt ans, un modèle standard. Selon ce modèle, la matière est formée de particules et d’antiparticules. L’univers a été, à ses débuts, le théâtre d’une spectaculaire confrontation où la grande majorité des particules et antiparticules se sont annulées. Une antiparticule est le sosie de sa particule homologue, mais de charge électrique opposée; par exemple, un électron a comme contrepartie un positron. Lorsqu’ils se rencontrent, ils se soudent, s’anéantissent mutuellement et libèrent de l’énergie.
Si le modèle se révèle encore juste lorsque mis à l’épreuve, il ne permet plus de répondre à toutes les nouvelles questions sur la nature de la matière sombre, entre autres, et sur la place de la gravitation comme force. En effet, on spécule encore sur l’existence de gravitons qui transmettraient l’interaction de gravitation. Et que dire du mystérieux proton qui résiste toujours à la désintégration? « Au laboratoire Triumf, explique M. Depommier, on essaie de repousser les limites du modèle standard, mais en vain… une théorie, la supersymétrie, qui tente d’intégrer la gravité dans le portrait quantique, veut dépasser ce modèle standard. » Il semble donc qu’un modèle précis de la matière et de l’énergie dont rêvent les physiciens ne soit encore qu’un mirage. La construction d’accélérateurs comme celui du CERN pourrait cependant apporter de nouvelles données très précieuses aux théoriciens. Gageons que Pierre Depommier sera aux premières loges pour en analyser les résultats…
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Ce site présente les projets de recherche du
laboratoire Triumf. Ce site permet au lecteur de découvrir ce qu’est
l’antimatière. On a aussi pensé aux enfants! Le CERN
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