BACCALAURÉAT GÉNÉRAL

SESSION 2014
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PHYSIQUE-CHIMIE
MARDI 17 JUIN 2014
Série S
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DURÉE DE L’ÉPREUVE : 3 h 30 – COEFFICIENT : 6
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L’usage d’une calculatrice EST autorisé
Ce sujet ne nécessite pas de feuille de papier millimétré

Ce sujet comporte trois exercices présentés sur 12 pages numérotées de 1 à 12 y compris celle-ci. La page d’annexe (page 12) EST À RENDRE AVEC LA COPIE, même si elle n’a pas été complétée.
Le candidat doit traiter les trois exercices qui sont indépendants les uns des autres.

14PYOSME1

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EXERCICE I - COLLISIONS AU LHC. (6 points)
Document 1. Le boson de Higgs
« La découverte du boson de Higgs est aussi importante pour l’histoire de la pensée humaine que la loi de la gravitation universelle de Newton » s’enthousiasme Carlo Rovelli, du Centre de Physique Théorique de
Marseille-Lumini. La théorie de Newton, en son temps, avait prédit l’emplacement de Neptune avant même que les astronomes ne l’observent directement. La découverte du boson de Higgs signe le triomphe de ce qu’on appelle le « modèle standard » de la physique, qui a prédit depuis quelques décennies les détails les plus infimes du monde et qui a été élaboré avec passion par les plus grands scientifiques ces cent dernières années. Grâce au Higgs (comme l’appellent familièrement les physiciens), des voies s’ouvrent, permettant d’explorer la texture de l’espace-temps ou de plonger dans les premiers moments de l’Univers. […] Le boson de Higgs est une particule qui était présente dans un passé extrêmement lointain de l’Univers, autour de
10-10 s après le Big Bang, à une époque où la température frisait les 1015 °C. Si elle a été « vue » au CERN
(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), c’est parce que de telles énergies ont été atteintes au cœur du LHC (Large Hadron Collider ou Grand Collisionneur de Hadrons), recréant les conditions qui régnaient alors.
D’après un extrait de Sciences et Avenir N°786, août 2012

Le modèle standard arrive à décrire