Deux équipes d’élèves du secondaire, l’une de l’Ecole Internationale de Genève, Campus des Nations en Suisse et l’autre du Werner-von-Siemens Gymnasium à Berlin en Allemagne, ont remporté l’édition 2020 du concours Ligne de faisceau pour les écoles (BL4S). Plus tard dans l’année, les équipes gagnantes seront invitées au centre de recherche DESY situé à Hambourg en Allemagne, pour y mener les expériences qu'elles ont proposées, aux côtés de scientifiques du CERN et de DESY.
Ligne de faisceau pour les écoles, une compétition internationale ouverte aux élèves du secondaire à travers le monde, rassemble les propositions d’expérience utilisant une ligne de faisceau. Les lignes de faisceau fournissent un flux de particules subatomiques à un dispositif expérimental, permettant ainsi d'étudier une large gamme de propriétés et de phénomènes, et ce dans plusieurs disciplines scientifiques. De telles lignes sont disponibles dans des laboratoires tels que le CERN et DESY. En raison du deuxième long arrêt des accélérateurs, à des fins de maintenance et d'amélioration, il n'y a actuellement aucun faisceau en circulation au CERN, ce qui ouvre des possibilités de construire des partenariats avec d'autres laboratoires, en l'occurrence avec DESY.
Depuis sa création en 2014, plus de 11 000 élèves originaires de 91 pays ont participé à ce concours. Pour cette septième édition, 198 équipes venant de 49 pays à travers le monde ont soumis une proposition. Vingt-trois équipes venant de 17 pays différents (Allemagne, Argentine, Australie, Bulgarie, Canada, Chili, Chine, Espagne, Etats-Unis, Japon, Pays-Bas, Philippines, Pologne, Portugal, Royaume-Uni, Suisse, Turquie) ont été présélectionnées. Chacune d’entre elles recevra un t-shirt BL4S et un détecteur Cosmic Pi. Dix équipes venant d’Australie, du Brésil, des Etats-Unis, d’Inde, d’Italie, du Japon, du Mexique, de Russie et de Turquie, ont quant à elles été retenues pour une mention spéciale et recevront aussi des t-shirts BL4S.
Les deux équipes gagnantes de l’édition 2020 ont proposé deux expériences très différentes. Cette diversité illustre le large champ de recherche possible tout en restant dans les conditions du concours BL4S. L’équipe Nations’ Flying Foxes de Suisse souhaite détecter une particule connue sous le nom de Δ+ Baryon. Lorsque les électrons à haute énergie interagissent avec des protons, ces derniers peuvent être transformés en ;Δ+ particule. Comme cette dernière a une durée de vie très courte, l’équipe devra chercher des signatures indirectes, de la même manière que les particules éphémères sont détectées dans les grandes expériences au CERN et à DESY.
« Depuis la première séance de brainstorming pour trouver des idées il y a deux ans, jusqu’à finalement aller à DESY dans quelques mois, ça a été une aventure extraordinaire ! Quel moment incroyable ! Cette expérience va sans aucun doute influencer nos carrières à venir, » s’est exclamé Mikhail Slepovskiy de l’équipe Nations’ Flying Foxes.
L’équipe ChDR Cheese d’Allemagne souhaite utiliser un phénomène physique connu sous le nom de rayonnement Tcherenkov par diffraction comme fondement d’une technologie innovante pour le diagnostic de faisceaux de particules dans les accélérateurs. Lorsque les particules se déplacent le long de certains matériaux comme de la silice en fusion, des photons peuvent être créés sans que le faisceau de particules ne soit perturbé. Pourtant, les propriétés de ces photons fournissent des informations de valeur sur le faisceau pour le système de contrôle de l’accélérateur.
« Savoir que nous avions gagné nous a tous sidérés ! C’était comme un rêve qui devenait réalité. Nous sommes extrêmement reconnaissants à DESY et au CERN de nous donner cette incroyable opportunité et de nous remonter le moral dans cette période si éprouvante, » a déclaré Tobias Baumgartner de l’équipe ChDR Cheese.
Le concours Ligne de faisceau pour les écoles est un projet du groupe Éducation, communication et activités grand public soutenu par la Fondation CERN & Société , qui reçoit des dons de particuliers, de fondations et d’entreprises. L'édition 2020 de ce projet est en partie financée par la Fondation Wilhelm et Else Heraeus, mais également par la Fondation Arconic ainsi que le Fonds Ernest Solvay, géré par la Fondation Roi Baudouin.
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