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PHYSIQUE & CHOCOLAT

PHYSIQUE & CHOCOLAT

Physique & Chocolat Description : La physique racontée à ma grand-mère, enrobée de chocolat, avec humour, et sans se prendre la tête.

Une puissance illimitée sur votre ordinateur grâce à la physique fondamentale

 

Quand on me demande ce que j’étudie et que je réponds « la physique », généralement les gens me regardent l’air franchement effaré. Ils ont en général du mal à imaginer ce que peut être une journée de physicien. C’est assez normal. Vous avez sûrement l’impression que le monde de la physique ne vous concerne pas franchement. C’est sûr que si je vous raconte qu’il y a des types dans le sous-sol de la frontière suisse qui font des collisions de quarks et de gluons, au mieux vous allez me demander si ça se mange, au pire vous allez vous dire qu’on devrait investir dans d’autres choses plus importantes. Et je comprends très bien.

 

Mais en réalité, la recherche scientifique est intimement liée à notre vie quotidienne. Sans l’électromagnétisme, pas de grille-pain, d’ampoule électrique, d’aspirateur... Sans hydrodynamique, pas d’avions. Sans la relativité, pas de communication par satellite. Sans compréhension de la radioactivité, pas de radiothérapie. La liste est très longue.

 

 

Et dans cet article j’aimerais parler du LHC (en français : grand collisionneur de hadrons), qui est sans aucun doute la plus grande expérience scientifique de tous les temps, par ses dimensions, son coût et le nombre de personnes impliquées. C’est la plus grande machine jamais construite par l’homme, un anneau creux, à peu près aussi long que le périphérique parisien, enterré près de Genève. Cette taille gigantesque est nécessaire pour pouvoir accélérer des protons ou des ions (voir plus bas pour la définition) jusqu’à quasiment la vitesse de la lumière et ensuite de les faire se percuter dans une collision très violente.

Mais pourquoi font-ils cela ? Ces petits grains de matières que sont les protons sont en réalité composés d’autres grains encore plus petits et le seul moyen de les « voir » c’est d’écraser violemment les protons. Si vous voulez savoir comment est faite une orange et que vous n’avez pas de couteau, vous pouvez tout simplement l’écraser et vous voyez alors apparaître ses composantes : la pulpe, le jus, les pépins. Ici ces composantes portent les jolis noms de quarks et de gluons.

 

Ces expériences apporteront de nombreuses informations sur l’antimatière, la matière noire, l’existence de particules inconnues et aussi sur la jeunesse de l’univers. En effet, les conditions de température et de pression qui seront bientôt atteintes au LHC sont proches de celles de l’univers à ses débuts. L’observation de ces collisions équivaut alors à regarder l’univers tel qu’il était il y a 14 milliards d’années !

 

Une montagne d'informations à traiter

 

Mais je vous avais promis du concret et le voilà. En ce moment au LHC les physiciens réalisent à peu près 600 millions de collisions par seconde. De ces collisions jaillissent un très grand nombre de particules. Ces observations sont transformées en données numériques, ce qui représente une quantité faramineuse de données, l’équivalent de 15 millions de CDs par an ! Un seul centre de calcul n’aurait jamais suffi à traiter toutes ces données, l’idée est donc de répartir cette charge sur un réseau mondial d’ordinateurs, appelé la grille (traduction de l’anglais the grid).

 

Cette grille permet un échange d’informations, comme le réseau web, mais en plus, et c’est le plus important, elle permet une mise en commun de la puissance et de la capacité de stockage de chaque ordinateur du réseau. Si vous avez un travail à faire, mais pas assez de ressources sur votre propre ordinateur, vous pouvez envoyer votre requête à un ordinateur gestionnaire, qui va trouver à quel endroit sur la planète des ordinateurs sont disponibles pour faire votre travail le plus vite possible.

 

Des applications pour nous, demain

 

Et cette technologie est déjà utilisée ailleurs qu’au LHC, elle permet par exemple d’accélérer les prévisions par modélisation des inondations ou de l’activité des volcans, la recherche sur de nouveaux médicaments. Encore plus concrètement, elle permet une aide au diagnostic médical avec une analyse plus rapide des images médicales ou une comparaison automatique avec des archives, permettant de trouver des cas similaires. Tous les domaines de recherche bénéficiront de cette technologie et donc tous les citoyens.

 

Aujourd’hui ces grilles sont encore séparées les unes des autres et réservées à des organismes scientifiques, mais les plus ambitieux imaginent déjà une grille mondiale à la disposition de chacun. Cette histoire rappelle celle du web, inventé en 1989 par des scientifiques du CERN, pour pouvoir partager plus facilement des données, juste entre scientifiques bien sûr... La physique d’aujourd’hui continue de faire les révolutions technologiques de demain.

 

 

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