Club Physique des particules


De quoi est constituée la matière ? Le club s’est construit autour de cette question à laquelle les physiciens contemporains n’ont pas fini de répondre. Le but est donc d’étudier les enjeux de la recherche scientifique actuelle.

L’horaire est d’une heure par semaine, avec des illustrations vidéo en anglais (environ une vingtaine d’heures).

Nous commençons par un aspect historique : découverte de l’électron, du proton et du neutron. Nous savons maintenant que les protons et les neutrons sont eux-mêmes constitués de particules plus petites : les quarks.

Cette découverte amène des questions : quelles sont les particules fondamentales ? Quelles sont les forces qui régissent notre Univers ? D’où provient la masse des particules ? Comment la matière a-t-elle été créée ? Quelle est l’histoire de notre Univers ?

Plusieurs aspects théoriques sont ainsi étudiés :

– Le modèle standard ;

– La physique des accélérateurs de particules ;

– La relativité restreinte et générale ;

– La cosmologie.

Le club s’attache également à l’aspect expérimental : les élèves refont l’expérience historique de la découverte de l’électron. Grâce à la construction d’une chambre à brouillard, nous pouvons maintenant détecter au lycée les particules cosmiques. On peut voir dans la chambre des traces longues très rectilignes (les muons), des traces en zigzag (les électrons) et des traces très denses et courtes (les alphas). Cette expérience a permis à Wilson de recevoir le prix Nobel en 1927.

Plusieurs visites sont également effectuées au cours de l’année : synchrotron SOLEIL sur le plateau de Saclay, journée MASTER CLASSES à Polytechnique (rencontre avec des chercheurs) et le LHC près de Genève.

          

Enfin, deux conférences animées par Loïc Villain (enseignant-chercheur à la faculté de Tours) ont permis d’enrichir la réflexion des élèves. Elles ont porté respectivement sur : la relativité générale et les trous noirs. L’an prochain nous aborderons les ondes gravitationnelles.

Ce club existe maintenant depuis deux ans et réunit une vingtaine d’élèves de Terminale S. Des clubs semblables existent (ou ont existé) dans les lycées de Grandmont et de Paul Louis Courier.

C. Mariaud, professeur de physique

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