Deux équipes d'élèves du secondaire, l'une du Liceo Scientifico Statale A. Scacchi à Bari, en Italie, l'autre de la Escuela Nacional Preparatoria Plantel 2 à Mexico, au Mexique, ont remporté le prestigieux concours Ligne de faisceau pour les écoles du CERN. Cette année, elles remportent un voyage à l’automne au centre de recherche DESY situé à Hambourg, en Allemagne, afin d'y mener les expériences qu'elles ont proposées, aux côtés de scientifiques du CERN et de DESY.

Le concours Ligne de faisceau pour les écoles (BL4S) est un concours de physique réservé aux élèves du secondaire du monde entier. Des équipes sont invitées à proposer une expérience à réaliser à l'aide d'une ligne de faisceau. Ces installations, présentes dans des laboratoires tels que le CERN et DESY, fournissent des flux de particules subatomiques pouvant être utilisés pour diverses expériences scientifiques dans différentes disciplines. Grâce au partenariat avec DESY, le concours a pu être maintenu pendant le deuxième long arrêt des accélérateurs du CERN, durant lequel ont lieu des opérations de maintenance et de mise à niveau. Après le succès des éditions 2019 et 2020, DESY accueillera à nouveau les équipes lauréates en septembre 2021.

« Nous sommes très heureux d'accueillir le concours Ligne de faisceau pour les écoles, explique Ties Behnke, directeur de la physique des particules à DESY. L'initiative montre clairement l'attrait des jeunes pour la recherche fondamentale. Je suis vraiment impatient d'accueillir les équipes lauréates à DESY cet automne, et d'observer comment les expériences prendront forme. »

Depuis le lancement du concours en 2014, plus de 12 000 élèves originaires de 91 pays y ont participé. Cette année, malgré les difficultés auxquelles les écoles ont dû faire face durant la pandémie de COVID-19, un nombre record de 289 équipes de 57 pays ont soumis une proposition. Parmi les équipes candidates, 26 équipes de 22 pays différents ont été retenues ; huit équipes de huit pays ont été sélectionnées pour une mention spéciale, et une équipe, représentant l'Inde et la Suède, a été récompensée pour la proposition vidéo la plus créative. « Certains lauréats des premières éditions du concours sont revenus au CERN après leurs études en tant que membres des collaborations des expériences, indique Margherita Boselli, responsable du projet Ligne de faisceau pour les écoles. Nous espérons pouvoir continuer à contribuer à la formation de la prochaine génération de scientifiques. »

« Je suis impressionné par le nombre de participants cette année, déclare Joachim Mnich, directeur de la recherche et de l’informatique au CERN. L'intérêt croissant des élèves pour le concours au fil des éditions précédentes montre clairement que son attrait augmente d'année en année. »

Les expériences proposées par les lauréats de la huitième édition témoignent de la connaissance approfondie que des élèves du secondaire peuvent avoir de la physique des particules moderne. L'équipe italienne EXTRA propose d'étudier le rayonnement de transition, phénomène qui consiste en l’émission de photons de rayons X lorsqu’un faisceau d'électrons de haute énergie traverse l'interface entre des matériaux ayant des propriétés optiques différentes. Pour étudier ce phénomène, les élèves devront trouver un moyen ingénieux pour distinguer les signaux émis par les particules du faisceau de ceux émis par les photons de rayons X.

« Grâce au concours, nous participons à une véritable expérience de recherche qui nous a montré la valeur de chaque contribution à un projet commun, et nous a donné un but pendant la pandémie, ont expliqué Domenico Soriano et Vittorio Zupo, de l'équipe EXTRA. Nous sommes reconnaissants et honorés que cette occasion nous ait été offerte. »

L'expérience proposée par l'équipe mexicaine Teomiztli porte sur le rayonnement Tchérenkov, c’est-à-dire le rayonnement électromagnétique émis lorsque des particules de haute énergie traversent certains matériaux. Son objectif est de comparer le rayonnement Tchérenkov émis en utilisant différents matériaux et contribuer à la mise au point des détecteurs de particules en tenant compte de cette particularité.

« Remporter le premier prix est une grande réussite qui nous aidera à promouvoir la science au Mexique, et à encourager les plus jeunes à s'intéresser à la physique des particules et à la science en général  », explique Ilse Buendía de l'équipe Teomiztli.

Le concours Ligne de faisceau pour les écoles est un projet éducatif et de sensibilisation soutenu par la Fondation CERN & Société, qui reçoit des dons de particuliers, de fondations et d’entreprises privées. La huitième édition du concours est en partie financée par la Fondation Wilhelm et Else Heraeus ; elle a bénéficié également du soutien de la Fondation Arconic, Amgen Suisse, et du Fonds Ernest Solvay, géré par la Fondation Roi Baudoin.

« Le concours Ligne de faisceau pour les écoles se démarque des autres concours par le fait que les élèves peuvent mener leurs propres projets de recherche auprès d'un institut de recherche tel que le CERN ou DESY. Cela entraîne sans aucun doute un regain d'intérêt pour une carrière scientifique et pour la physique, ce qui répond parfaitement à notre objectif en tant que fondation », indique Stefan Jorda, directeur exécutif de la Fondation Wilhelm et Else Heraeus.

Pour en savoir plus :

• Site web du concours BL4S : https://beamlineforschools.cern/

• Édition 2021 du concours BL4S : https://beamlineforschools.cern/editions/2021-edition

• Liste 2021 des équipes retenues pour la liste restreinte ou ayant reçu une mention spéciale  : https://beamlineforschools.cern/results_2021

• Équipes lauréates des années précédentes  : https://beamlineforschools.cern/bl4s-competition/winners

Pays représentés par les équipes retenues pour la liste restreinte : Allemagne, Argentine, Autriche, Bangladesh, Cambodge, Canada, Chili, Croatie, États-Unis d'Amérique, Chine - région administrative spéciale de Hong Kong, Italie, Japon, Maroc, Mexique, Népal, Pays-Bas, Pologne, Portugal, Royaume-Uni, Suisse, Tchéquie, Turquie.

Pays représentés par les équipes ayant reçu une mention spéciale : Canada, Chypre, États-Unis d'Amérique, Italie, Pakistan, Pérou, Royaume-Uni, et Turquie.