Comprendre le LHC

[invitee25c59cf]

Bonjour,

Depuis que le LHC est en service, le grand public apprend des choses très intéressantes sur la physique des particules.

Exemple :

Il faut entretenir les 27 kilomètres d’anneau qui accélère les particules, calibrer l’électronique, «donner à manger aux ordinateurs» avec les données brutes des collisions et attendre qu’ils mâchent. Puis récupérer et traiter les flots de données. Reconstruire les particules éphémères créées par les collisions à partir des résultats obtenus. Etalonner les résultats «à l’aveugle», c’est-à-dire sans regarder la région du signal à 750 GeV pour ne pas être biaisé… Et enfin, «ouvrir la boîte» : regarder ce que donnent les résultats définitifs.

Source : http://www.liberation.fr/futurs/2016...mirage_1471041

Dans ce texte, quelle est la définition scientifique des expressions :

- "mâcher les données brutes" ?

- "traiter les données" ?

- "reconstruire les particules" ?

- "étalonner les résultats" ?

* * *

D'autre part, toujours dans cet article : http://www.liberation.fr/futurs/2016...mirage_1471041

il est écrit : "Les mesures 2015 du détecteur Atlas au LHC montraient un pic suspect (visible à 750 GeV sur l’axe horizontal, avec et sans bruit de fond). (Résultats Cern/Atlas)"

Sur le graphique relatif à cette phrase, il est écrit :

- "Background only fit"

- "Data moins fitted background"

Comment traduisez-vous ces expressions en français ( Google traduction ne m'a pas aidé ) et que signifient-elles ?

Merci beaucoup aux personnes qui pourront m'éclairer sur ce sujet passionnant.

Avec mes remerciements,

Sophie
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[invitecaafce96]

Bonjour,
Poser des questions de détail - sans leur contexte - à partir de documents "grand public" , n'est peut être pas la meilleure façon d'apprendre .

Je vous conseille ce document en livre de chevet , donc à imprimer ( il y a environ 60 pages ) et à lire et relire ,
et revenir avec des questions éventuelles sur ce document :
https://cds.cern.ch/record/1095481/f...08-001-Fre.pdf

[invitee25c59cf]

Bonsoir catmandou,

Merci pour votre réponse et merci beaucoup pour le document : je l'ai lu, j'ai appris énormément de choses et je vais le relire régulièrement.

Je n'ai pas trouvé la réponse à la question : est-ce que "étalonner les résultats" signifie réaliser l'opération suivante : valeur mesurée moins bruit de fond ?

Merci.

Sophie

[invitecaafce96]

Re,
Toujours pareil , sans le contexte ....

- Etalonner les résultats : dans ce type de physique , il est par exemple courant d'avoir des évènements en fonction de l ' énergie .
Donc , en ordonnée N des nombre de coups et en abscisse kE , une échelle arbitraire en énergie .
Une fois l'acquisition de ce phénomène terminée , il faudra à l'aide d'une autre méthode connaître les valeurs réelles en énergie :
il faudra "étalonner " l'abscisse , l'échelle en énergie .

- Retirer le bruit de fond : très courant en physique nucléaire . avant toute expérience , pour des raisons diverses , (électronique , température , environnement , etc , ) ,
l'appareillage de mesures indique déjà un taux d'acquisition des valeurs : c'est le bruit de fond .
Puis , l'expérience commence , le taux augmente . Mais pour avoir le bon résultat final , il faudra retirer au taux final , le bruit de fond initial qui n' appartient pas au phénomène étudié .

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee25c59cf]

Bonjour Catmandou,

Merci pour votre réponse.

Quand vous écrivez "en ordonnée, des nombres de coups", je suppose que vous voulez dire "en ordonnée, des nombres de collisions".

Bien à vous.

Sophie

[invitecaafce96]

Re,
Si vous voulez , ce sera peut être le cas ... En généralisant , on détecte " des évènements " ou " des coups " .
Par exemple , la signature du boson de Higgs était loin d'apparaître à chaque collision , peut être une fois sur 100 millions de collisions , ou plus ...ce qui fait toute la difficulté de la détection et de l'interprétation .
L'appareillage était réglé pour le voir apparaître , là où les calculs théoriques disaient qu'il devait apparaître au milieu d'un flux d'événements inutiles et perturbateurs
( ...pour cette détection... ) !

J'ai retrouvé les bonnes valeurs : sur 10 milliards de collisions enregistrées dans les 2 compteurs , 400 mettaient en évidence le boson de Higgs .

[invitee25c59cf]

Bonsoir,

Donc, si je vous comprend bien, un "coup" est un événement généré par une collision.

Cordialement

Sophie

[invitecaafce96]

Re,
Oui, si vous voulez , mais c'est tellement simplifié que c'en devient une caricature ...

Voilà la façon dont sont présentés les résultats aux scientifiques ( ce sont des résultats préliminaires sur Atlas ):
Effectivement , vous voyez " tomber " les évènements un par un dans une bande de 10 GeV en énergie ( en ordonnée " events / 10 GeV " ).
Seulement , cet évènement ne sort pas du compteur ; il sort du traitement informatique qui a analysé les traces d'environ 1 milliard de collisions pour en trouver une
qui porte la signature du boson de Higgs et qui ajoute un point dans la bande d'énergie voulue .
Notez que l'acquisition a lieu sur 8 mois de fonctionnement environ ...

https://twiki.cern.ch/twiki/pub/Atla...FixedScale.gif

Magique , n'est ce pas !!! Vous avez même le bruit de fond !

Voici l'image d'une collision dans le détecteur CMS : on s'approche de ce qui est traité par le système informatique ...

https://home.cern/about/updates/2015...om-higgs-boson

Ne me demandez pas où est la signature du boson dans tout cela ... Seule, l'informatique le sait
Bon, la légende nous dit que les 2 lignes pointillées indique la trace des 2 photons issus de la désintégration du Higgs : je veux bien le croire !