les accélérateurs de particules
Les accélérateurs de particules ouvrent des fenêtres sur l'infiniment petit comme sur l'infiniment grand. Si leur conception et leur utilisation ont profondément évolué en plus d'un demi-siècle, leur fonction principale n'a pas changé: comprendre ce qui se passe au sein de la matière, avec l'espoir de parvenir à une compréhension globale des interactions qui régissent l'Univers, à l'échelle des particules comme à celle des galaxies.
Les accélérateurs de particules sont des dispositifs destinés à communiquer des vitesses considérables à des particules possédant une charge électrique: électrons, protons ou ions lourds. Leur principal intérêt est l'étude des liaisons très fortes qui assurent la cohésion des particules dites «élémentaires» (proton et neutron, par exemple), qui, selon les théories modernes, seraient elles-mêmes constituées de particules «plus élémentaires» encore.
Les premiers accélérateurs furent conçus, dans les années 1930, pour étudier le noyau atomique. Puis, dans les années 1960, le but visé fut l'obtention de nouvelles particules, à partir de celles qui avaient déjà été découvertes. Depuis 1970, les grands accélérateurs mis en service ont permis le développement expérimental de la physique des particules, dont l'activité se concentre aujourd'hui sur la «chasse au quark» – les quarks étant ces sous-particules hypothétiques considérées actuellement comme les constituants ultimes de la matière.
Ce domaine offre-t-il des «retombées» autres que scientifiques? Personne ne peut prédire le devenir de recherches purement théoriques qui rassemblent aujourd'hui des scientifiques du monde entier: lors de sa découverte, au XVIIIe siècle, l'électricité ne fut-elle pas considérée comme une curiosité de salon pour oisifs cultivés? Et pourtant...
Les projectiles
Tout atome est formé d'un «nuage» d'électrons, nuage dont les dimensions sont de l'ordre de 10-10 m, entourant un noyau 100 000 fois plus petit encore et constitué