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C O U R R I E R C E R N V - ^ I jJL X I i

V o l u m e 4 1 N u m é r o 7 S E P T E M B R E 2 0 0 1

SNO détecte l'oscillation des neutrinos solaires

A I M A N T S A N N I V E R S A I R E D E T E C T E U R S

Obtenir des champs plus , La commémoration du Des polarimètres à rayons X élevés sans cryogénie p9 centenaire de Fermi p26 pour l'astronomie p23

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Rédacteur : Gordon Fraser CERN, 1 2 1 1 Genève 2 3 , Su i sse E-mail cern .cour ie r@cern .ch Fax + 4 1 (22 ) 7 8 2 1 9 0 6 W e b h t t p : / / w w w . c e r n c o u r i e r . c o m

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Publ ié par: Labora to i re e u r o p é e n de phys ique des pa r t i cu les , CERN, 1 2 1 1 Genève 2 3 , Su isse . Té l . + 4 1 (22 ) 7 6 7 6 1 1 1 Telefax + 4 1 (22 ) 7 6 7 6 5 5 5

Impr imé par: Warners (M id lands ) pic, Bou rne , L inco lnsh i re , Ang le te r re

© 2 0 0 1 CERN

ISSN 0 3 7 4 - 2 2 8 8

SOMMAIRE

COURRIER CERN

V O L U M E 4 1 N U M É R O 7 S E P T E M B R E 2 0 0 1

Polarisation cristalline pli

Nouvelles

Equipes planétaires p!5 Physiciens du CERN à l'honneurp34

SNO confirme l'existence du phénomène d'oscillation. Luminosité

sans précédent à KEKB. Le nouveau centre d'accueil des visiteurs de

CMS: une attraction vedette. Prestigieuse récompense pour

l'informatique au CERN. Des aimants plus compacts. Les derniers

aimants du LHC fabriqués en Sibérie sont parvenus au CERN. Une

école latino-américaine marque le début d'une nouvelle collaboration

avec le CERN. Des cristaux pour polariser les faisceaux de particules.

Echos de la physique 1 2

Astrovigie 1 4

Reportages L e p u z z l e i n t e r n a t i o n a l d e l a m a c h i n e L H C 1 5

Le soutien au Grand collisionneur de hadrons vient du monde entier

U n d e m i - s i è c l e d u g r o u p e d e r e n o r m a l i s a t i o n 1 9

L'éminent théoricien Dmitry Shirkov relate l'histoire du groupe de

renormalisation

D e s d é t e c t e u r s d e p h y s i q u e d e s p a r t i c u l e s p r o f i t e n t à l ' a s t r o n o m i e 2 3

Un nouveau poiarimètre à rayons X améliore largement la sensibilité

E n r i c o F e r m i : g é n i e e t g é a n t d e l a s c i e n c e 2 6

Gianni Battimelli raconte la vie d'un génie

L e s t é l e s c o p e s g a m m a p r e n n e n t f o r m e 3 0

Une immense fenêtre sur les rayons gamma s'ouvre en Afrique

australe

Personnalités/Produits 3 3

Recrutement

Chez le libraire

4 3

5 0

C o u v e r t u r e : Le d é t e c t e u r d e n e u t r i n o s d e S u d b u r y , S N O , p e n d a n t s a c o n s t r u c t i o n 2 0 0 0 m s o u s t e r r e d a n s u n e m i n e d e n i c k e l d e l ' O n t a r i o , C a n a d a . Le d é t e c t e u r a a p p o r t é la p r e m i è r e p r e u v e d i r e c t e d e I' " o s c i l l a t i o n " d e s n e u t r i n o s d e l ' é l e c t r o n p r o v e n a n t d u S o l e i l (vo i r p 5 ) .

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 3

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NOUVELLES

P A R T I C U L E S S O L A I R E S

L'Observatoire de Sudbury confirme l'existence du phénomène d'oscillation L'Observatoire de neutrinos de Sudbury

(SNO) qui recueille des données

depuis 1999 a publié ses premiers

résultats sur les neutrinos solaires,

confirmant ainsi l'hypothèse que ces

particules se transforment durant leur

trajet de 150 millions de kilomètres du

Soleil à la Terre.

Cela fait 40 ans que l'on mène des

expériences sur les neutrinos solaires.

Observer les neutrinos est une tâche

très ardue, il est donc difficile d'effec­

tuer des mesures les concernant et il

faut beaucoup de temps pour obtenir

des résultats fiables. Au fil du temps,

quelques physiciens se sont rendu

compte que les neutrinos solaires

qu'ils observaient dans leurs expé­

riences étaient moins nombreux que

prévu - on a alors parlé du "problème

des neutrinos solaires".

Les neutrinos sont produits dans les réactions

nucléaires qui se déroulent au cœur du Soleil et lui

fournissent son énergie - le rayonnement de

lumière et de chaleur rendant la vie possible n'est

qu'un sous-produit du four nucléaire du Soleil. Si

les physiciens comprennent réellement ce qui se

passe à l'intérieur du Soleil, ils doivent pouvoir

calculer le nombre de neutrinos atteignant la Terre.

Lorsque les mesures contredisent les prévisions,

on se trouve devant l'alternative suivante: soit on

ne comprend pas'bien la physique du Soleil, soit

les neutrinos sont des particules diaboliques usant

de faux-fuyants.

Pour bien cadrer le problème, il faut se rappeler

qu'il y a cent ans les physiciens ne comprenaient ni

d'où le Soleil puisait son énergie ni pourquoi il ne

s'était pas encore éteint. Il fallut attendre l'avène­

ment de la physique nucléaire dans les années 30

pour expliquer comment les transformations

nucléaires peuvent durablement produire d'aussi

prodigieuses quantités d'énergie. Le concept de

neutrino n'a d'abord été qu'un ajout timide à la

théorie nucléaire: pour expliquer la désintégration

nucléaire bêta, il fallait admettre l'existence d'une

particule qu'il serait très difficile, voire impossible,

de détecter. Dès le départ, les neutrinos acquirent

la réputation de particules non conformistes.

A gauche: lorsqu'un neutrino solaire entre en collision avec un noyau

d'eau lourde du détecteur de l'Observatoire de neutrinos de Sudbury

(SNO), un cône de lumière Chérenkov est émis et détecté (points

verts) par les photomultiplicateurs tout autour. A droite: schéma du

détecteur du SNO. La cavité du détecteur d'une hauteur de 34 m

pour un diamètre de 22 m se trouve à 2000 m sous terre dans une

mine de nickel en Ontario (Canada). La cible de mille tonnes d'eau

lourde est contenue dans une cuve en acrylique de 12 m de

diamètre, surveillée par 9500 photomultiplicateurs.

Les nouveaux résultats de Sudbury confirment

que le comportement étrange du neutrino est à la

base du déficit de neutrinos solaires - les particules

se montrent donc à la hauteur de leur réputation.

Les neutrinos sont de trois sortes - électron,

muon et tau - selon leur affiliation subnucléaire.

Lorsque l'on a découvert que les neutrinos étaient

de différents types, on a d'abord cru que c'était

une caractéristique immuable - ainsi, un neutrino

associé à un électron lors de sa production

(comme cela se passe dans la désintégration bêta

ou dans les réactions au centre du Soleil) resterait

pour toujours un neutrino de l'électron.

Cependant, la réputation de dissidence à tous

crins de ces particules incita certains physiciens

perspicaces à émettre l'hypothèse qu'elles

n'étaient peut-être pas immuables et qu'il existait

une petite probabilité pour qu'un neutrino puisse

se métamorphoser en vol. Un neutrino parti en

classe électron pouvait "osciller" et passer à la

classe muon. De tels changements pouvaient donc

fournir une explication au déficit observé de neutri­

nos de l'électron solaires.

Le SNO est essentiellement une cuve contenant

1000 tonnes d'eau lourde, à 2000 m sous terre,

dans une mine de nickel encore exploitée en

Ontario (Canada). Les particules qui résultent des

collisions de neutrinos produisent des

éclairs de lumière que captent 9500

photomultiplicateurs. Le détecteur est

sensible aux neutrinos solaires pro­

duits lors de la désintégration bêta du

bore 8.

L'eau lourde joue un rôle crucial: le

SNO est le premier détecteur de neutri­

nos extraterrestres à utiliser l'eau

lourde. Dans une réaction avec de l'eau

lourde (appelons-la réaction A), un

neutrino de l'électron peut briser un

deuton de la cible, produisant ainsi

deux protons et un électron émergent.

Les électrons peuvent également appa­

raître à la suite d'une diffusion élastique

(réaction B), lorsque le neutrino inci­

dent rebondit sur un électron atomique

qui de ce fait recule. On notera que la

réaction B peut être produite par n'im­

porte quelle sorte de neutrino.

Pendant 241 jours, le SNO a recueilli 1169 événe­

ments neutrino analysés avec beaucoup de soin afin

de déterminer s'ils résultaient de la réaction A ou B.

Le flux apparent de neutrinos solaires mesuré à

partir de la fréquence observée pour la réaction A

(1,75 ± 0,07 + 0,12 - 0,11 ± 0,05 x 1 0 6 c m ¥ , où

les trois types d'erreurs sont respectivement d'ordre

statistique, systématique et théorique) est légère­

ment moindre que la valeur précise mesurée à

partir de la réaction B

(2,32 ± 0,03 + 0,08 - 0,07 x 1 0 6 c r T r V ) dans le

détecteur Superkamiokande au Japon (Courrier

CERN Septembre 2000 p8 - la mesure de la fré­

quence de la réaction B dans le SNO n'a pas encore

atteint ce degré de précision). Si les flux mesurés à

partir des deux réactions sont différents, c'est parce

que certains des neutrinos de l'électron produits

dans le Soleil ont "oscillé" pendant le trajet en

d'autres sortes de neutrinos. Lorsqu'ils atteignent le

SNO, ils ne peuvent plus provoquer la réaction A.

On a pu obtenir d'autres preuves du phénomène

d'oscillation des neutrinos dans d'autres situations

(Courrier CERN septembre 2000 p8). Le résultat

du SNO est la première preuve directe de l'oscilla­

tion des neutrinos solaires sur le trajet Soleil-Terre.

Lorsqu'une expérience débute avec des résultats

d'une telle importance, son avenir semble assuré.

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 5

NOUVELLES

J A P O N

Une luminosité sans précédent à l'usine à B Le collisionneur-usine à B

japonais KEKB fournit une

luminosité sans précédent (la

luminosité mesure la fré­

quence des collisions

électron-positon dans la

machine) à la collaboration

internationale qui réalise

l'expérience Belle. Depuis la

mise en service de la machine

en novembre 1998, l'équipe

de la machine KEK a résolu un

grand nombre de difficultés, et

a fait récemment un progrès

majeur: elle a atteint la lumi­

nosité la plus élevée dans

l'histoire des collisionneurs,

soit 4 ,49 x l 0 3 3 c m " 2 s _ 1 .

Les luminosités intégrées

(qui mesurent la "dose" de

collisions administrée) s'éta­

blissent à 232 pb" 1 par jour,

1,50 fb" 1 par semaine et

4,83 f b - 1 parmois.Tous ces

chiffres sont ceux enregistrés

par le détecteur Belle. Le total

des données déjà recueillies

par Belle atteignait 33 ,1 f b - 1 à la mi-juillet.

La luminosité de KEKB a été pratiquement

doublée cette année, comme le montre la figure ci-

dessus, grâce à plusieurs améliorations apportées

à la machine. Premièrement, 1300 des 1800 m de

région sans champ dans les arcs de l'anneau à

basse énergie (LER) ont été recouverts d'enroule­

ments solénoïdaux. On a supprimé ainsi le

gonflement vertical du faisceau dû à la présence

d'un nuage de photoélectrons jusqu'à environ

900 mA. La seconde amélioration a résulté de

l'installation de nouveaux masques amovibles sur

la chambre mobile de l'anneau à haute énergie

(HER). Ce remplacement, dont l'utilité avait déjà

été vérifiée l'année précédente sur l'anneau LER, a

porté la limite du courant stocké à 770 mA.

En troisième lieu, un réglage poussé a été réa­

lisé au niveau des accordages bêtatroniques, très

près de la résonance demi-entière. Les accordages

verticaux ont été portés au-delà des lignes de la

résonance demi-entière dans les deux anneaux

pour obtenir une stabilité des orbites et élargir la

zone à luminosité élevée dans les espaces d'accor-

dage. Les accordages verticaux, plus spécialement

Une luminosité (mesure de la fréquence des collisions dans la machine) sans précédent au collisionneur

électron-positon et usine à B KEKB du Japon. Les deux diagrammes du haut montrent l'augmentation des

performances maximums et quotidiennes, avec les étapes résultant des améliorations apportées à la machine. La

luminosité intégrée, comme l'âge, ne peut aller que dans une direction, mais elle a effectivement doublé cette

année à KEKB.

dans l'anneau LER, ont été fixés à un niveau encore

plus proche de la résonance demi-entière pour

obtenir l'effet de focalisation dynamique de l'inter­

action faisceau-faisceau sans sacrifier l'ouverture

de la machine. Les autres améliorations notables

concernent le contrôle de l'orbite, la surveillance et

le contrôle de l'accordage bêtatronique, le contrôle

des dimensions du faisceau, le système de des­

truction du faisceau, le système d'enregistrement

et les injecteurs.

Bien que la luminosité maximum et la lumino­

sité intégrée par mois soient légèrement

supérieures aux valeurs de PEP-ll/BaBar au SLAC

de Stanford, la machine KEKB devra recevoir de

nouvelles améliorations pour rester compétitive à

long terme face à sa rivale (même sur la base de la

luminosité actuelle de PEP-II). Des obstacles non

négligeables s'opposent à ce que KEKB fonctionne

plus de neuf mois par an, en particulier l'inspection

périodique du système de réfrigération exigée par

la réglementation, le coût élevé de l'électricité en

été et un système de refroidissement inadapté à la

chaleur estivale.

Plusieurs améliorations sont prévues pendant la

période d'arrêt de cet été. De nouveaux enroule­

ments solénoïdaux seront installés sur l'anneau

LER. Il semble pour l'instant que l'effet du nuage

d'électrons reste la principale limite au nombre de

paquets circulant dans cet anneau.

Actuellement, la collision est effectuée avec un

espacement de quatre zones de stabilité. Un

espacement plus court est indispensable pour

améliorer la luminosité, car le courant des paquets

est limité dans les deux faisceaux pour différentes

raisons.

Le remplacement de la chambre à vide est prévu

dans la région d'interaction, où une limite possible

du courant total est donnée par réchauffement des

chambres de cette région. Une nouvelle chambre

avec une ouverture plus grande sera installée dans

l'anneau HER en aval de la région d'interaction,

ainsi que des systèmes de refroidissement supplé­

mentaires dans l'anneau LER en amont.

Les masques amovibles actuels du type à

absorbeur seront remplacés par des modèles à

déflecteur pour réduire les détériorations par les

pertes de faisceau.

Les détériorations des masques amovibles ont

6 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

NOUVELLES

KEKB du japon Le paramètre de violation de CP

En temps voulu pour la saison des conférences

de l'été, les deux grandes expériences qui

mesurent la subtile asymétrie charge-parité (CP)

dans les désintégrations de mésons B

(particules qui contiennent le cinquième quark,

ou quark b) ont annoncé de nouveaux résultats

impressionnants.

L'expérience BaBar auprès du collisionneur

électron-positon PEP-II du SLAC à Stanford a

annoncé, sur la base d'un échantillon de

32 millions de paires de B, une valeur de

0,59 ± 0,14 pour le paramètre de violation de CP

sin2fê. L'expérience Belle auprès du collisionneur

électron-positon du laboratoire japonais KEK,

avec 31,3 millions de paires de B, attribue au

paramètre une valeur de 0,99 ± 0,14 ± 0,06.

Ces résultats sont les mesures les plus

précises à ce jour de ce paramètre essentiel de

la nouvelle physique. Initialement, les tenants de

l'orthodoxie statistique ne souhaitaient pas

s'engager, mais maintenant les résultats sont

clairement différents de zéro, et les physiciens

peuvent désormais affirmer avec confiance que

la violation de CP se produit dans les

désintégrations de B.

Avec les mesures précédentes, la moyenne

mondiale s'établit maintenant à 0,79 ± 0,12,

comparativement à la valeur de 0,70 ± 0,12

prédite par la théorie.

représenté un sérieux obstacle pour le fonctionne­

ment des faisceaux. Une solution consistera à

utiliser des masques plus minces pour réduire les

graves dommages dus à réchauffement.

Parmi les autres améliorations correspondantes

envisagées pour cet été figurent un système de

protection des masques avec le détecteur de

pertes de faisceau et l'installation de plusieurs

cavités radiofréquence supplémentaires afin de

procurer une marge pour l'exploitation avec des

courants élevés.

Le détecteur Belle installé sur KEKB étudie les

désintégrations des mésons B (particules conte­

nant le cinquième quark, appelé b), en particulier

la subtile violation de la symétrie charge-parité, ou

symétrie CP (voir ci-dessus).

Les effets des performances de la machine sur

cette mesure étaient attendus avec impatience.

C E R N

Le centre d'accueil des visiteurs de CMS: une attraction vedette

En haut: Visiteurs à l'ouverture du nouveau centre d'accueil des visiteurs de CMS au CERN. En

bas: Le cylindre intérieur, de 13x6 m et 120 tonnes, de l'enceinte à vide qui contiendra l'aimant

supraconducteur pour l'expérience CMS auprès du collisionneur LHC du CERN arrive au Col de

la Faucille, dans le Jura, en route pour le CERN. Le trajet de 120 km depuis le fabricant Franc-

Comptoise Industrie, une filiale de l'entreprise allemande DWE, jusqu'au CERN a pris cinq jours.

Ce cylindre est la plus grande pièce du détecteur CMS.

L'expérience Solénoïde compact pour muons

(CMS) prévue au futur Grand collisionneur de

hadrons (LHC) du CERN est devenue l'une des

attractions vedettes du Laboratoire avec l'inaugura­

tion d'un nouveau centre d'accueil des visiteurs le

14 juin.

Dernièrement encore, les 20 000 visiteurs

annuels du CERN avaient la possibilité de suivre

une visite guidée de l'une des expériences auprès

du Grand collisionneur électron-positon (LEP),

l'installation de recherche phare du Laboratoire.

Depuis la fermeture du LEP l'année dernière, il

n'y a plus de visite souterraine et une nouvelle

série d'itinéraires ont été mis au point, comprenant

entre autres les sites de préparation des expé­

riences LHC.

L'expérience CMS est particulièrement bien

adaptée aux visites puisqu'elle sera presque

entièrement construite en surface.

Pour des informations sur CMS ainsi que des

animations et des webcams, voir sous

"http:/ /cmsinfo.cern.ch".

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 7

NOUVELLES

U S A

Prestigieuse récompense pour le CERN Le 4 juin, au National Building

Museum de Washington, Les

Robertson, chef adjoint de la

Division Technologies de l'informa­

tion du CERN, a reçu au nom du

laboratoire un prix récompensant

les réalisations du XXIe siècle

décerné par le programme

Computerworld Honors.

Cette prestigieuse récompense,

qui a fait suite à la désignation du

Laboratoire par Lawrence Ellison,

Président-directeur général

d'Oracle Corporation, a été remise

au CERN pour son application

innovante des technologies de

l'information au profit de la société.

Ellison a désigné le CERN dans la catégorie

"science" en reconnaissance de "travaux novateurs

de développement d'une banque de données à

grande échelle", c'est-à-dire d'une architecture

informatique innovante qui répond précisément

aux besoins de la communauté mondiale des

physiciens des particules.

Le type d'informatique nécessaire pour analyser

les données de physique des particules s'appelle

"informatique à haut débit"; c'est un domaine

dans lequel le CERN joue un rôle d'avant-garde

depuis plus de dix ans. Au début des années 90 ,

une collaboration d'informaticiens du Laboratoire,

dirigée par Les Robertson, et de physiciens de

nombreux Etats membres du CERN a mis au point

une architecture informatique nommée "SHIFT", qui

permettait à de multiples serveurs de bandes, de

disques et d'unités centrales d'interagir avec les

protocoles de réseau haute performance. Le

concept modulaire de SHIFT permettait à la fois

l'évolutivité et l'adoption facile de nouvelles tech­

nologies. (Pour une vue d'ensemble de SHIFT et de

son élaboration, voir Courrier CERN juil let p l 9 ) .

Au fil des années, le CERN a fait la démonstra­

tion de ces caractéristiques en transformant SHIFT:

des systèmes des années 90 qui fonctionnaient

Les membres de l'équipe qui a initié le projet SHIFT au CERN. De gauche à

droite: Ben Segal, Matthias Schroeder, Gail Hanson (tenant le trophée

Computerworld), Bemd Panzer, Jean-Philippe Baud, Les Robertson et

Frédéric Hemmer.

avec des postes de travail RISC (processeurs à jeu

d'instructions réduit) et des réseaux spécialisés,

l'architecture est aujourd'hui devenue un système

gigantesque constitué de milliers de nœuds de PC

sous Linux, reliés par le réseau gigabit Ethernet à

des installations automatisées de stockage de

bandes de centaines de téraoctets mises en anté­

mémoire sur des disques du commerce comptant

des dizaines de téraoctets.

Depuis, le CERN s'est attaché à développer

SHIFT en collaboration avec des physiciens et des

ingénieurs d'universités et de laboratoires du

monde entier. Plusieurs collaborations ont été

formées avec des partenaires industriels à mesure

que les technologies successives étaient intégrées

dans ce système. Aujourd'hui, SHIFT est employée

couramment par les nombreuses expériences de

physique qui utilisent les installations du CERN, et

elle fournit un service informatique à plus de 7000

chercheurs dans le monde.

Pour ce qui est de l'avenir, le CERN et d'autres

instituts de physique des particules travaillent

actuellement sur l'extension de cette architecture

innovante pour lui permettre de gérer des dizaines

de milliers de nœuds, ainsi que sur l'incorporation

de la technologie de grille de calcul en vue de lier

l'environnement CERN à d'autres

installations informatiques, facili­

tant ainsi l'accès aux quantités

colossales de données qui seront

produites par les expériences

auprès du prochain accélérateur de

particules du Laboratoire, le Grand

collisionneur de hadrons (LHC), qui

entrera en service en 2006.

En recevant le prix, le Directeur

général du CERN, Luciano Maiani, a

déclaré: "Il s'agit d'une importante

reconnaissance de l'excellence du

CERN en matière de technologies

de l'information. C'est en particulier

une récompense pour les équipes

de physiciens des expériences LEP

du CERN qui ont contribué au développement et à la

mise en œuvre de cette nouvelle architecture. Ce

prix est également un encouragement pour les

physiciens qui œuvrent actuellement pour relever les

défis complexes posés par l'informatique du LHC."

Hans Hoffmann, Directeur du calcul scientifique

du CERN, a précisé: "Outre ses contributions

majeures à la physique, le CERN a été un perpétuel

novateur en technologies de l'information, depuis

le web jusqu'à ses travaux actuels sur la Grille de

calcul. Nous sommes ravis d'avoir obtenu ce prix,

en particulier parce qu'il démontre que les initia­

tives du CERN en matière d'informatique sont

reconnues non seulement par le milieu acadé­

mique, mais également par les plus grands experts

en informatique de l'industrie."

Parmi les lauréats figurait également cette

année Tim Berners-Lee, qui a reçu le prix de la

prééminence pour l'intégration mondiale décerné

par Cap Gemini Ernst & Young en reconnaissance

de son travail novateur sur le World Wide Web,

accompli au début des années 90 alors que

Berners-Lee était au CERN.

• Pour de plus amples informations sur le

programme Computerworld Honors, voir sous

"http://www.cwheroes.org".

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C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

NOUVELLES

J A P O N

Production des aimants plus compacts Un nouveau moyen d'obtenir de puissants champs

magnétiques sans recourir à la solution onéreuse

des électro-aimants a été mis au point au Japon,

développement qui pourrait ouvrir la voie à la

réalisation d'accélérateurs de particules spéciali­

sés de dimensions plus modestes.

Bien que les accélérateurs de particules aient

été inventés pour fournir les faisceaux de haute

énergie qui sont nécessaires pour tra\ ?rser les

barrières nucléaires et observer le monde subnu­

cléaire, la plupart des accélérateurs en service

aujourd'hui sont des machines de basse énergie

pour des applications très diverses comme la

production de radioisotopes, le traitement du

cancer ou l' implantation ionique.

Dans les machines de haute énergie, qui produi­

sent des faisceaux relativistes, il est nécessaire de

faire varier les champs magnétiques et les électro­

aimants puisés sont de règle.

En revanche, pour les machines d'énergie moins

élevée et pour les aimants destinés à des utilisa­

tions spéciales, il peut être plus économique

d'employer des aimants permanents, qui ne néces­

sitent pas d'alimentation électrique, ni de

systèmes de refroidissement ou de systèmes

cryogéniques spéciaux.

Cette idée avait été lancée pour la première fois

à Berkeley par Klaus Halbach, qui avait introduit à

la fin des années 70 des aimants permanents

appelés "wigglers" ou "onduleurs" pour produire un

Ce petit aimant permanent prototype conçu

par une équipe de l'Institut national japonais

des sciences radiologiques a dépassé 4 testas.

Il présente un diamètre intérieur de 6 mm et

une longueur del50 mm.

rayonnement synchrotron à partir d'un faisceau

d'électrons captif de haute énergie. A l'origine, le

matériau magnétique choisi était un alliage de

terre rare et de cobalt. L'anneau de recyclage

d'antiprotons du Fermilab emploie aussi des

aimants permanents {CourrierCERNjuillet p l 6 ) .

Motivée par la nécessité de concevoir des

machines compactes destinées à produire des

faisceaux pour le traitement du cancer, une équipe

de l'Institut national japonais des sciences radiolo­

giques dirigée par Masayuki Kumada a collaboré

avec Sumitomo Special Metals pour réaliser un

prototype d'aimant permanent à échelle réduite

capable de produire les champs magnétiques

requis, supérieurs à 4teslas. A l'heure actuelle,

seuls les grands aimants supraconducteurs per­

mettent d'atteindre ces valeurs de champ.

Avec des matériaux magnétiques appropriés

comme un alliage samarium-cobalt, le champ

maximum qui peut normalement être atteint est de

l'ordre de 2 T. Les aimants de type Halbach ont

apporté une amélioration grâce à l'emploi d'une

géométrie qui a pour effet d'amplifier le champ

intérieur.

L'innovation majeure de ce nouveau concept

réside dans l'utilisation d'un pôle saturé en fer

dans le circuit magnétique de l'aimant permanent

pour produire un champ résiduel plus élevé, com­

primer le flux magnétique et affaiblir le champ

démagnétisant. Des champs atteignant 4 ,45tes las

ont été obtenus grâce à un refroidissement à

- 2 5 ° C (le champ était de 3,9 teslas à la tempéra­

ture ambiante). Avec ces champs, le diamètre

d'une machine à hadrons (noyaux) pour le traite­

ment du cancer n'atteindrait pas la moitié de celui

des machines actuelles. L'équipe a commencé à

travailler sur un cyclotron à aimants permanents.

Avec cette technique, on pourrait également envi­

sager de construire des coliisionneurs de hadrons

de haute énergie avec de petits faisceaux.

C E R N / R U S S I E

Les derniers aimants du LHC sont parvenus au CERN La livraison des aimants russes destinés aux lignes

de transfert qui alimenteront le nouveau coll ision­

neur LHC est maintenant terminée.

Ces deux dernières années, des aimants ont été

acheminés régulièrement de l'Institut Budker de

Novossibirsk jusqu'au CERN. Quelque 3 6 0 dipôles

de 6 m et 180 quadripoles de 1,4 m arrivés à bon

port seront installés dans deux nouveaux tunnels

de transfert souterrains, longs chacun de 3 km, qui

relient les tunnels du SPS et du LHC/LER L'un de

ces tunnels a été raccordé dernièrement à l'an­

neau de 27 km du LHC {Courrier CERN jui l let p24) .

Chaque mois, une dizaine de chargements

contenant chacun deux dipôles et un quadripole

ont parcouru les 6000 km séparant la Sibérie du

CERN. Contrairement aux aimants principaux du

LHC, ces aimants ne sont pas supraconducteurs.

L'Institut Budker les a fournis dans le cadre de

l'accord de coopération de 1993 concernant la

participation de la Russie au projet du LHC. Les

travaux préliminaires sur les éléments des dipôles

Le terme d'une longue route - de gauche à

droite: Lyn Evans, directeur, chef du projet

LHC; Luciano Maiani, Directeur général du

CERN; Alexandre Skrinsky, directeur de

l'Institut Budker de Novossibirsk; Kurt Hubner,

directeur des accélérateurs du CERN. Ils sont

assis sur les derniers des 360 dipôles et

180 quadripoles provenant de Novosibirsk, qui

seront installés dans les lignes de transfert

pour l'injection des protons dans le LHC.

ont été effectués par l'Institut Efremov de Saint-

Pétersbourg et sur ceux des quadripoles par

l'usine ZVI de Moscou. C'est à Novossibirsk qu'a

été achevée la construction des aimants et réalisé

leur assemblage final.

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 9

NOUVELLES

C E R N / A M E R I Q U E D U S U D

Une école latino-américaine marque le début d'une nouvelle collaboration

Moment de détente: Cecilia Uribe du Mexique et Patrick Brockhill des

Etats-Unis, étudiant à Rio. L'école s'est déroulé sur une île à Itacuruçâ.

La première Ecole de physique des

hautes énergies organisée conjoin­

tement par le CERN et le CLAF

(Centra Latinoamericano de Fisica),

Rio de Janeiro, qui s'est déroulée à

Itacuruçâ, Brésil, du 6 au 19 mai,

annonce, on peut l'espérer, le

début d'une collaboration étroite

entre le CERN et les physiciens

latino-américains.

Cette nouvelle série d'écoles

biennales est conçue sur le modèle

de l'Ecole de physique organisée par

le CERN et l'Institut unifié de

recherche nucléaire de Doubna, près

de Moscou, qui a joué et joue encore

un rôle déterminant en encoura­

geant les relations entre le CERN et

les anciens pays communistes.

Sur les 71 étudiants qui ont

participé à la première Ecole CERN-

CLAF, 56 provenaient de huit pays

d'Amérique latine (17 du Mexique,

16 du Brésil, 11 d'Argentine et 12 du

reste du continent), 13 d'Europe et

deux des Etats-Unis.

Si les étudiants latino-américains ont vu l'inté­

gralité de leurs frais de voyage, de subsistance et

d'hébergement pris en charge par l'Ecole, les

autres ont été subventionnés par leur institut

d'origine. Outre le Brésil, le Mexique et le CLAF, le

CERN, l'Espagne, la France, le Portugal et l'Italie

ont apporté une aide financière.

Les étudiants étaient logés dans des chambres

doubles ou triples avec des jeunes originaires de

pays ou de régions différentes, ce qui a fortement

contribué à la réussite de l'école.

Onze conférenciers sont venus d'Europe,

d'Amérique latine et des Etats-Unis. Aux cours, en

anglais, se sont ajoutées des séances de discus­

sions quotidiennes animées par sept physiciens

d'Amérique latine. Les étudiants ont présenté avec

enthousiasme leurs travaux sur des panneaux.

Un sondage effectué à l'issue de l'école a révélé

que:

• l'école a été un succès incontesté;

• le niveau des étudiants était élevé et les confé­

rences ont été bénéfiques à tous malgré des

problèmes minimes liés à la langue;

• la diversité des nationalités était importante et

les étudiants sont persuadés que les contacts avec

d'autres étudiants et des conférenciers de renom­

mée internationale seront importants pour leur

future carrière et permettront de mettre en place

un réseau interrégional déjeunes physiciens;

• les étudiants sont également convaincus de

l'importance des relations nouées pendant l'école

pour renforcer la collaboration entre les individus

et les institutions à l'intérieur de l'Amérique latine;

• la poursuite de l'école est souhaitée à l'unani­

mité, et la communauté des physiciens du Mexique

ainsi que les autorités du pays ont fait savoir

qu'elles souhaitaient accueillir la prochaine école

en 2 0 0 3 .

Lors d'une réunion organisée à l'issue de l'école,

des représentants du CERN, de plusieurs pays

d'Amérique latine (Argentine, Brésil et Mexique) et

d'organismes de f inancement ont discuté des

stratégies permettant de poursuivre et éventuelle­

ment pérenniser le f inancement de l'Ecole

CERN-CLAF, et de renforcer la collaboration entre

les pays d'Amérique latine et le

CERN. Il a été convenu, principale­

ment dans le cadre du projet LHC du

CERN,que:

• l'Ecole biennale CERN-CLAF se

poursuivra;

• les collaborations actuelles et

futures seront encouragées par

l'élaboration de protocoles "ad hoc"

entre les organismes de f inancement

d'Amérique latine et le CERN, afin de

garantir un cadre financier stable aux

activités en physique des particules,

qui actuellement se prolongent sur

de longues périodes;

• le CERN pourrait accorder aux

groupes d'Amérique latine un accès

à ses installations ainsi qu'à d'autres

services et leur donner la priorité

pour récupérer les équipements

inutilisés;

• le CERN continuera de rechercher

des ressources supplémentaires

auprès de l'Union européenne, de

l'UNESCO et de ses Etats membres

afin d'intensifier les échanges de scientifiques et

d'augmenter la durée et le nombre des postes

ouverts au CERN à des scientifiques, ingénieurs et

apprentis latino-américains;

• le CERN peut également contribuer à rechercher

d'autres possibilités de coopération avec

l'Amérique latine en matière scientifique, tech­

nique, industrielle et d'éducation du public;

• les possibilités et les conditions dans lesquelles

certains pays latino-américains pourraient devenir

observateurs au CERN seront également étudiées.

Un Comité de coordination conjoint

CERN-Amérique latine sera créé avec pour objectif

de préparer un plan d'action. Le projet de plan sera

soumis, pour approbation, aux autorités du CERN,

du CLAF et des organismes de f inancement

d'Amérique latine. Le Directeur général du CERN le

soumettra également aux Etats membres désirant

coopérer, ainsi qu'à l'Union européenne et à

['UNESCO. L'Espagne et le Portugal ont fait savoir

qu'ils avaient l' intention de soumettre ce plan au

prochain sommet des chefs d'Etat et de gouverne­

ment ibéro-américains, prévu en 2 0 0 2 .

10 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

NOUVELLES

Le point de vue d'une étudiante Ayant participé en tant qu'étudiante à la

première Ecole de physique des hautes énergies

organisée conjointement par le CERN et le CLAF,

voici mes impressions personnelles, qui, me

semble-t-il, sont partagées par les autres

étudiants.

L'Ecole est organisée pour l'essentiel de la

même manière que la traditionnelle Ecole de

physique des hautes énergies, à savoir deux

semaines de cours de grande qualité, des

séances de discussions et du temps libre pour se

divertir dans le domaine de la physique ou autre.

L'école européenne est avant tout destinée à

l'enseignement de la physique théorique aux

physiciens expérimentateurs. Toutefois, l'Ecole

CERN-CLAF a été judicieusement adaptée à la

réalité de l'Amérique latine puisque les jeunes

théoriciens ont également été acceptés et des

cours sur la physique expérimentale ajoutées au

programme. En outre, des étudiants d'Europe et

des Etats-Unis ont pu y participer.

Les conférences ont attisé notre curiosité et

Ana Amelia Machado et Henrique Barbosam,

deux étudiants brésiliens, préparent leurs

contributions lors de la première Ecole

CERN-CLAF de physique des hautes énergies.

fait l'objet de débats pendant notre temps libre et

les séances de discussion.

La présentation sur panneaux a été une

excellente occasion de montrer nos travaux et de

découvrir ceux des autres. Nous avons ainsi eu

environ trois heures d'échanges d'informations

stimulants et nombre d'entre nous sommes

revenus pendant notre temps libre pour

poursuivre les discussions.

Le mélange de jeunes théoriciens et

expérimentateurs a également été très

bénéfique. Les étudiants n'ayant tous reçu la

même formation en physique, les points de vue

différaient parfois, ce qui a enrichi les débats.

Les étudiants européens et américains, dotés

d'une culture et d'une expérience en physique

des particules*différentes, se sont bien intégrés.

Leur participation a également contribué à

favoriser les discussions en anglais.

Pour toutes ces raisons, l'Ecole de physique

des hautes énergies CERN-CLAF apparaît

indispensable. Elle va certainement jouer un rôle

déterminant dans l'intégration de la communauté

latino-américaine dans le monde de la physique

expérimentale des particules.

Erica Rîbeiro Polycarpo, UFRJ, Rio de Janeiro

C R I S T A U X

Des cristaux pour polariser les spins des particules De nouvelles recherches sur le comportement des

faisceaux de particules chargées qui traversent des

cristaux suggèrent que les champs électriques très

intenses à l'intérieur de ces cristaux pourraient

servir à orienter (polariser) les spins des particules.

On peut se représenter le spin d'un électron

comme l'équivalent d'une minuscule bobine traver­

sée par un courant. Cette bobine induira à

proximité un champ magnétique qui interagira avec

tous les autres champs électromagnétiques.

Au début des années 60 , on s'était aperçu que

l'interaction de ce magnétisme propre de l'électron

avec le champ magnétique d'un accélérateur

circulaire pourrait être employée pour polariser les

électrons en orbite. C'est aujourd'hui une méthode

couramment utilisée pour polariser les faisceaux

d'électrons dans les anneaux de stockage.

Toutefois, comme il s'agit de champs très faibles, il

faut plusieurs heures pour obtenir cette

polarisation.

Dans les années 9 0 , la Collaboration NA43 au

CERN a étudié en détail ce qui se produit lorsqu'un

faisceau de haute énergie traverse diverses struc­

tures cristallines. Lorsque ce faisceau pénètre dans

un cristal, il "voit" un champ électrique cohérent

Un électron à spin vers le bas (en vert) émet un

rayonnement très dura la suite du

basculement vers un état à spin orienté vers le

haut (en rouge) en traversant les champs

électromagnétiques très intenses d'un cristal.

intense qui est dû aux noyaux qui le constituent. En

outre, si les particules chargées se déplacent à des

vitesses relativistes, les champs apparents sont

encore plus élevés et atteignent la valeur de

champ dite critique de 1 0 1 6 V / c m . Dans ces condi­

tions, les électrons alignent leur spin dans le

champ dans un temps à peu près équivalent à

celui nécessaire pour traverser le cristal, c'est-à-

dire 1 ps, au lieu de plusieurs heures.

Il devient alors possible d'étudier également les

photons émis lors du basculement des spins des

électrons. Ces effets pourraient être intéressants

pour les projets de collisionneurs linéaires

électron-positon de haute énergie, comme le CLIC

du CERN, et il est probable aussi qu'ils existent à la

surface des étoiles à neutrons, où l'intensité des

champs est comparable à celle du champ critique.

Un autre effet cristal-faisceau bien connu est la

"canalisation", c'est-à-dire le guidage d'un

faisceau de particules chargées à travers le cristal

sous l'action de ses champs électromagnétiques

internes. L'utilisation d'un cristal courbé fournit un

moyen de guidage du faisceau qui est plus écono­

mique que les grands aimants classiques. La

canalisation dans les cristaux courbés est utilisée

couramment dans les expériences, notamment

l'expérience NA48 d'étude de la violation de CP

(CourrierCERN juil let p5).

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 i l

ECHOS DE LA PHYSIQUE Edited byArchana Sharma

Sauf mention contraire, ces articles sont tirés du service des nouvelles de l'Institute of Physics Publishing, disponibles à l'adresse "http://physicsweb.org".

Un groupe de recherche sur les nanotubes de carbone fait un pas vers la nanoélectronique La mise au point de la nanoélectronique serait-elle

pour demain? Une équipe de recherche de

l'université d'Ulm (Allemagne) a soudé ensemble

les plus petits fils au monde. Elle a utilisé un fais­

ceau d'électrons pour relier deux tubes creux en

carbone de seulement deux millionièmes de

millimètre de diamètre chacun. Cette réalisation

démontre que la taille ne devrait pas constituer un

obstacle à la création de circuits électroniques

ultraminiaturisés.

Tandis que les fabricants de puces peinent à

créer des fils en silicium 10 fois plus épais, ces

nanotubes en carbone eux-mêmes arrivent à

former spontanément des composants à partir de

gaz riches en carbone. Ils conduisent l'électricité et

peuvent remplir les mêmes fonctions que des

transistors et d'autres dispositifs électroniques. Si

l'on parvient à les connecter entre eux, ces

éléments de circuit permettront immédiatement de

miniaturiser la microélectronique d'un ordre de

grandeur - et ainsi de doper la puissance

informatique.

Les connexions en carbone produites par un

faisceau d'électrons peuvent relier entre eux

des nanotubes de carbone adjacents.

On peut faire passer un courant entre deux fils

simplement en les mettant en contact l'un avec

l'autre. Mais les nanotubes sont trop petits pour

fonctionner ainsi, un simple contact ne permet

pas un transport efficace du courant électrique.

Pour améliorer le contact entre deux nanotubes

croisés, on a focalisé un faisceau d'électrons sur

leur intersection.

Lorsque les nanotubes sont exposés à

l'atmosphère, leur surface capte des contaminants

qui contiennent du carbone. Les résidus subsistant

entre les nanotubes se transforment alors en

carbone conducteur, du type graphite, qui

soude les tubes l'un à l'autre. Les canaux

cylindriques des deux tubes restent indépendants,

comme des lignes de métro placées l'une au-

dessus de l'autre dans des tunnels séparés. Le fait

de couper les tubes en deux et d'en joindre les

extrémités pour former un tunnel à quatre

branches pourrait avoir un effet différent sur la

conductivité, qui pourrait aussi être utile en

électronique.

L'horloge atomique au summum de la précision Au Colorado, des chercheurs ont mis au point une

horloge potentiellement si précise que, si elle avait

commencé à mesurer le temps lors de la formation

de la Terre voilà 4,5 milliards d'années, elle n'aurait

pas encore dévié d'une seconde.

Ces horloges, considérablement plus fiables que

les meilleurs appareils existants, pourraient per­

mettre aux physiciens de mesurer les constantes

fondamentales de l'univers avec une précision

inouïe. Dans les horloges atomiques classiques,

les atomes réordonnent leur nuage d'électrons

lorsqu'ils sont stimulés par des miçro-ondes oscil­

lant exactement à la fréquence de résonance de

ces atomes. Puis, la détection de ces excitations

atomiques permet de régler sur elles la fréquence

du générateur de micro-ondes. L'oscillateur qui

produit les micro-ondes est alors verrouillé sur la

fréquence de résonance des atomes, qui reste

extrêmement stable.

Certains des effets les plus essentiels en phy­

sique ne se révèlent que dans des conditions

expérimentales d'une précision phénoménale. Par

exemple, la "constante de structure fine" - qui

Analogie mécanique de l'horloge optique.

mesure l'intensité de l'interaction de la matière

avec la lumière dans des conditions ordinaires -

pourrait bien ne pas être constante du tout et

varier lentement à mesure que l'univers vieillit.

Des horloges plus précises permettraient alors de

le vérifier.

Les techniques de refroidissement des atomes

développées ces dix dernières années ont

transformé le chronométrage atomique. Plus un

atome est froid, moins son mouvement élargit la

résonance. Les chercheurs du Colorado ont excité

une résonance uv d'un unique atome de mercure

piégé pour stabiliser un oscillateur laser du visible

dont ils ont doublé la fréquence vers les

ultraviolets.

On résout le problème du comptage des

"tic-tac", à l'aide d'un deuxième laser

femtosecorïde qui n'émet que sous la forme d'im­

pulsions intermittentes de seulement 25 fs. Ce

laser à modes synchronisés est effectivement

verrouillé sur la lumière visible que l'on transforme

en un signal analogue. Le signal lumineux de très

haute fréquence se trouve finalement converti en

un signal micro-onde de fréquence largement

inférieure, dont on peut compter les oscillations,

tout comme dans les engrenages mécaniques on

peut transformer les rotations rapides en rotations

plus lentes. Science

12 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

ECHOS DE LA PHYSIQUE

Usage dans les fils supraconducteurs et les couches minces d'un composé récemment découvert Moins de six mois après la découverte que le

diborure de magnésium, un composé métal l ique,

est un supraconducteur {CourrierCERN avril p l i ) ,

des scientifiques aux Etats-Unis ont mis au point

une technique pratique permettant d'en tirer des

fils. D'autres chercheurs ont également produit des

couches minces à partir de ce composé et ont

nettement augmenté l'intensité du courant

électrique qu'il peut conduire.

En janvier, des chercheurs japonais avaient

annoncé leur découverte que le diborure de

magnésium devient supraconducteur (l 'électricité

passe sans aucune résistance ou presque) en

dessous de - 2 3 4 ° C (39 K). Ce matériau est connu

depuis les années 5 0 , mais nul n'avait encore

jamais vérifié s'il était supraconducteur.

Pour réaliser les fils, des chercheurs d'Agere

Systems à Murray Hill (New Jersey) ont rempli des

tubes en fer de poudre de diborure de magnésium

avant de les étirer, puis de les aplatir en rubans

d'environ 1 cm de large et 1 m de long. Les fils ont

ensuite été étuvés à 870°C, ce qui a transformé la

poudre en solide par fusion.

On utilise une technique similaire pour réaliser

des fils en supraconducteurs à haute température

critique. Les fils supraconducteurs pourraient être

employés dans les câbles de transmission de

puissance, les moteurs électriques à haut rende­

ment et les aimants destinés aux machines

d'imagerie par résonance magnétique.

Parallèlement, d'autres chercheurs ont exploré

des moyens d'améliorer les propriétés magnétiques

du composé. A l'Impérial College de Londres, des

spécialistes l'ont bombardé avec des protons,

déplaçant ainsi quelques atomes du supraconduc­

teur. Des chercheurs des universités du Wisconsin

et de Princeton ont fait diffuser de l'oxygène dans

de fines couches de diborure de magnésium. Ils

pensent que les atomes d'oxygène ont remplacé

certains atomes de bore dans le composé.

Les défauts ainsi créés fixent les champs magné­

tiques qui pénètrent dans un supraconducteur. En

temps normal, les forces créées par le courant

électrique poussent les champs magnétiques dans

les atomes du supraconducteur et ce faisant,

dissipent de l'énergie et, tout comme les collisions

des électrons avec les atomes des métaux ordi­

naires, produisent une résistance électrique.

Pour réaliser leurs couches minces, les cher­

cheurs du Wisconsin et de Princeton ont utilisé des

lasers ultraviolets afin de vaporiser du diborure de

magnésium, qui se dépose ensuite en formant une

couche d'une épaisseur d'une fraction de micron.

Les champs magnétiques tolérés par les couches

de diborure de magnésium dopées à l'oxygène

étaient presque deux fois supérieurs à ceux qu 'ad­

met le matériau pur. On pourrait utiliser des

couches minces de supraconducteurs dans les

composants électroniques et les capteurs magné­

tiques sensibles. Nature

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C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 13

ASTROVIGIE Par Emma Sanders

14 millions de résultats tombent du ciel En juin, deux grandes collaborations effectuant

d'importants relevés ont communiqué leurs don­

nées à la communauté mondiale de l'astronomie.

Le groupe SDSS (relevé numérique Sloan du ciel) a

publié ses observations de quelque 14 millions

d'objets, y compris les spectres de 50 000 galaxies

et 5000 quasars. La collaboration 2dF a pour sa

part divulgué les décalages vers le rouge des

quelque 100 000 galaxies que compte son relevé.

Une analyse préliminaire des données SDSS a

déjà révélé deux quasars présentant des décalages

vers le rouge record: 6,0 et 6,2. Les quasars - des

objets quasi-stellaires - ne sont pas plus grands

que notre système solaire et pourtant ils brillent

plus que des galaxies de centaines de milliards

d'étoiles.

La photo du mois

Le relevé utilise le télescope de 2,5 m de l'ob­

servatoire d'Apache Point au Nouveau-Mexique. Au

cours des quatre prochaines années, les astro­

nomes mesureront l'éloignement de plus d'un

million de galaxies qu'ils combineront pour pro­

duire la plus grande carte de l'univers jamais

réalisée en 3D.

Le relevé 2dF utilise le télescope anglo-

australien du Mount Stromlo. La collaboration a

pour objectif de mesurer 250 000 décalages vers

le rouge d'ici à la fin de l'année. Les résultats

préliminaires incluent la mesure d'irrégularités

dans la distribution de la matière qui

correspondent à des fluctuations du fond

cosmologique diffus {Courrier CERN jui l let/

a o û t p l 5 ) .

*

*

. f .

Une galaxie parmi 50 000: NGC 3521.

(SDSS.)

Le très grand télescope VLT

de l'observatoire européen

de l'hémisphère sud (ESO)

vient d'identifier la plus

grande concentration de

naines brunes jamais

découverte. Les naines

brunes ont une masse

inférieure à 7% de celle du

Soleil et sont incapables

d'engendrer une énergie

propre pendant une durée

substantielle. En effet, elles

présentent de nombreuses

propriétés semblables à

celles des planètes

gazeuses géantes de notre

système solaire. Toutefois,

l'étude de l'ESO a révélé

une fréquence élevée de

disques autour des 100

nouvelles naines brunes

découvertes dans l'amas du

Trapèze (sur la photo). Cela

étaye la théorie que ces

objets ressemblent

davantage dans leur nature

à des étoiles qu'à des

planètes. Les naines brunes

constituent une faible

partie de la matière noire,

non lumineuse, de l'univers.

(ESO.)

14 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

MACHINE LHC

Le puzzle international de la machine LHC

A l'instar des 20 nations qui forment la famille du CERN, plusieurs pays plus lointains font, eux aussi, d'importantes contributions au fleuron des accélérateurs du Laboratoire:

le Grand collisionneur de hadrons.

Un prototype d'aimant quadhpoiaire supraconducteur en cours d'assemblage au Laboratoire Fermi. Les aimants comme celui-ci comprimeront les faisceaux du LHC et augmenteront la fréquence des collisions. Le Japon fournit également des aimants d'insertion de ce type pour le LHC.

Le Grand co l l is ionneur de hadrons ac tue l lement en const ruc t ion dans l 'anneau souterrain de 27 km du CERN attire des contr ibut ions majeures de la part de plusieurs grandes nat ions extérieures à la communauté des Etats membres du CERN, ce qui en fa i t une machine réel lement mondia le .

Outre ces impor tantes contr ibut ions en provenance du Canada, d ' Inde, du Japon, de Russie et des Etats-Unis, les Etats hôtes du CERN - la France et la Suisse - appo r ten t éga lement des ressources supp lémenta i res

notables au Grand col l is ionneur de hadrons (LHC) en plus de leur contr i ­but ion normale de membre de la grande fami l le européenne du CERN.

Canada L'apport du Canada au LHC est évalué à 4 0 MC$, don t une grande part ie est consacrée au matériel permet tant d 'amél iorer la chaîne d ' in ject ion, en particulier le synchrotron du PS et son injecteur. Cette part ic ipat ion, coor-1>

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 1 5

MACHINE LHC

La Suisse apporte une contribution spéciale en prenant en charge le coût

d'un des tunnels qui serviront à alimenter l'anneau de 27 km du LHC en

protons.

donnée par le laboratoire cana­

dien TRIUMF, a commencé en

1995.

Les équipements compren­

nent des anneaux en ferrite et

autres accessoires d 'accord

r.f., ainsi que les al imentat ions

électriques haute tension pour

quatre nouvelles cavités radio-

f réquence destinées à l ' injec-

teur du PS, qui a été amélioré

spécialement et passe de 1 à

1,4 GeV en vue de sa nouvelle

fonction dans la chaîne d'injec­

t ion du LHC.

Les contr ibut ions cana­

diennes incluent également la

plupart des aimants et des al i ­

mentat ions électriques pour la

ligne de transfert de l' injecteur

au PS, d ' importants équ ipe­

ments pour l 'al imentation de l 'aimant principal de l'injecteur et un com­

pensateur de puissance réactive permettant de réduire les phénomènes

transitoires créés par l ' injecteur sur le réseau électrique du CERN.

Une seconde vague de contr ibut ions canadiennes concerne essentiel­

lement l 'anneau du LHC et comporte 52 aimants quadripolaires à double

ouverture pour les insertions de filtrage des faisceaux, ainsi que des al i­

mentat ions électriques pour les aimants de déflexion rapide, les circuits de

mise en forme des impulsions et les commutateurs.

Le Canada concevra également l'électronique des détecteurs de position

des faisceaux et réalisera quelques études de l 'opt ique des faisceaux.

Inde

L'accord de coopération initial entre le CERN et l'Inde signé en 1991 est

reconduit tous les cinq ans. La valeur des équipements concernés atteint

2 5 M$ dont la moitié est reversée par le CERN à un fonds spécial pour le

f inancement d'autres projets communs.

La principale contribution matérielle de l'Inde est constituée de bobines

supraconductrices sextupolaires et décapolaires qui représentent la moitié

de l 'ensemble des besoins du LHC en équipements d 'aimants correcteurs

de cette nature. En outre, l'Inde fournira les vérins de support des aimants

du LHC et les al imentat ions électr iques des chaufferettes de transi t ion.

Les disjoncteurs sont fournis par la Russie, mais l'Inde reste chargée de

l 'électronique nécessaire. Elle mène également plusieurs projets de pro­

grammation et de documentat ion.

Japon

L'entrée rapide (1995) du Japon dans la communauté du LHC a donné un

élan mémorable au projet. Les contr ibut ions japonaises s'élèvent aujour­

d'hui à quelque 13 8 5 0 M¥ (environ 160 MCHF), dont 2 5 MCHF environ

ont été al loués à la construct ion du solénoïde de l 'expérience ATLAS

(Courrier CERN mai p 8 ) .

Le laboratoire national KEK est le coordinateur principal de tous ces tra­

vaux. Le Japon fourni t une bonne part ie du matériel de base (acier et

câbles supraconducteurs) pour le LHC.

Autre contr ibut ion impor tante du Japon au LHC: les 16 quadr ipoles

employés pour compr imer les faisceaux aux points de col l ision et aug­

menter la fréquence des inter­

act ions. Les compresseurs

pour le refroidissement de

l 'hélium superf luide font éga­

lement part ie des équipe­

ments japonais.

Russie

La contr ibut ion de la

Fédération de Russie à la

machine LHC est est imée à

100 MCHF. Un tiers de cette

somme est réaffecté à un

fonds spécial pour la col labo­

ration entre le CERN et la

Russie.

La partie la plus importante

et la plus visible de cette

contr ibut ion se compose de

milliers de tonnes d'aimants et

d 'équ ipements dest inés aux

lignes de faisceau qui relieront le synchrotron SPS au LHC. La fourniture de

ces équipements par l ' institut de Novossibirsk sera bientôt achevée. Ce

dernier prend également en charge les a imants d'insertion pour l 'anneau

du LHC.

Le laboratoire de Protvino est responsable des 18 aimants d'extraction

et des disjoncteurs qui seront équipés de l 'électronique en provenance

d'Inde. L'Institut unifié de recherches nucléaires de Doubna fournit un sys­

tème d'amort issement, et plusieurs autres centres de recherche russes se

chargeront d'une série de produits et d 'équipements, dont des travaux de

concept ion, des études du rayonnement, des cibles de métrologie, des

composants céramiques, des barres omnibus et certains blindages.

Contributions des Etats-Unis

Les travaux menés aux Etats-Unis pour le LHC sont axés sur les zones d ' in­

teraction 1 , 2 , 5 et 8 ainsi que sur quelques équipements radiofréquence

pour le Point 4 . Le travail est réparti entre les laboratoires nat ionaux

Brookhaven, Fermi et Lawrence Berkeley.

Leur contribution forme une impressionnante liste de matériel compre­

nant des quadripoles supraconducteurs et leurs cryostats pour les inter­

sections de faisceaux (Laboratoire Fermi), des dipôles supraconducteurs

pour la séparation de faisceaux (Brookhaven) et des coffrets d'al imentation

cryogéniques (Berkeley).

Le matériel pour les insertions de faisceaux fabriqué aux Etats-Unis est

identique à celui produit par le Japon et ces deux géants de l' industrie ont

travaillé en excellente coopération sur les contr ibutions au LHC.

Pays hôtes

En tant que pays hôtes du CERN, la France et la Suisse appor tent des

contr ibut ions spéciales au LHC. La contr ibut ion de la France inclut 218

années-homme de travail, réparties sur quatre grands accords techniques

qui couvrent la masse froide pour les sections droites courtes du LHC (prise

en charge par le Commissariat à l'énergie atomique, CEA), les cryostats et

l 'assemblage des sections droites courtes (Centre national de la recherche

scient i f ique, CNRS), l 'étalonnage de 8 0 0 0 thermomètres pour le LHC

(Laboratoire d'Orsay), ainsi que des travaux de conception et de fabrication

en série pour le système de réfrigération à l 'hélium superfluide (CEA).

16 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

MACHINE LHC

Le Laboratoire Budker de Novossibirsk fournit une partie de la

contribution russe au LHC sous la forme de milliers de tonnes

d'aimants pour les lignes de transfert reliant le système

d'alimentation en faisceaux du CERN au tunnel du LHC.

Outre cet engagement national, le Conseil régional de Rhône-Alpes ainsi

que les départements de l'Ain et de la Haute-Savoie participent également

au projet.

Le programme du Conseil régional prévoit la fourni ture d'environ 9 0

années-homme d'assistance par de jeunes dip lômés d'universités tech­

niques et d'écoles d' ingénieurs. La Haute-Savoie réalise des travaux de

conception sur l' intégration de la microélectronique pour le système cryo­

génique du LHC.

En outre, le laboratoire LAPP d'Annecy développe des équipements à

ultrasons pour le contrôle des interconnexions des dipôles supraconduc­

teurs, et il mène actuel lement une étude technique sur les chambres à

vide des grandes expériences LHC. L'Ain a fourni le terrain pour un impor­

tant nouveau hall de construction et d'assemblage proche du CERN.

La contribution suisse, qui émane du gouvernement fédéral et du canton

de Genève, couvre le coût d'un tunnel de 2,5 km par lequel les protons

seront transférés du SPS au LHC dans le sens inverse des aiguilles d'une

montre.

l 'habi tude d 'assembler d 'énormes

équ ipements pièce par pièce,

comme un grand jeu de meccano

internat ional , pour monter leurs

immenses détecteurs, mais mainte­

nant c'est le LHC qui suit ce même

chemin.

Le col l is ionneur é lectron-proton

HERA de DESYà Hambourg a ouvert

la voie aux contr ibutions internatio­

nales dans les années 8 0 .

Pour cette machine, le Canada, la

France, l 'Italie et les Pays-Bas ont

fourni des éléments, Israël et les

Etats-Unis ont participé au dévelop­

pement technologique, tandis que

la Chine, la Pologne et le Royaume-

Uni apportaient du personnel. •

Les physiciens avaient déjà

Les physiciens avaient déjà l'habitude d'assembler d'énormes équipements pièce par pièce, comme un grand jeu de meccano international, pour monter leurs immenses détecteurs, mais maintenant c'est le LHC qui suit ce même chemin

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LA THEORIE QUANTIQUE DES CHAMPS

Un demi-siècle du groupe de renormalisation

La renormalisation a constitué pour la théorie des champs une percée qui Ta rendue respectable, c'était à la fin des années 40. Depuis lors, les méthodes de la renormalisation, en particulier celles du

groupe de renormalisation, sont restées la pierre de touche des nouveaux développements théoriques. Dans cet article, réminent théoricien Dmitry Shirkov, auteur avec Nikolaï Bogolioubov de

plusieurs de ces avancées, raconte l'histoire du groupe de renormalisation.

La théorie quant ique des champs

(TQC) est le fondement du calcul dans

le micromonde. Elle combine essen­

t iel lement la mécanique quant ique et

la relativité restreinte. Son ingrédient

physique pr incipal , le champ quan­

t ique, réunit deux notions de base de

la physique classique (ou quant ique

non relativiste): les part icules et

les champs.

Par exemple, le champ électro­

magnét ique quant ique, dans des

limites appropriées, peut se réduire à

des photons (ou quanta de lumière) de

type part icule, ou à une onde décrite

par un champ de Lorentz c lassique.

Cela est vrai également du champ

quant ique de Dirac.

La TQC, en tan t que théor ie des

champs quant iques en interact ion,

introduit un phénomène remarquable:

les particules virtuelles liées aux t ran­

si t ions virtuelles de la mécanique

quant ique. Par exemple, un photon se

propageant dans le vide (le vide clas­

s ique) subi t une transi t ion vir tuel le

en une paire é lec t ron-pos i ton .

Habi tuel lement, cette paire subi t

ensuite la t ransformat ion inverse,

l 'annihi lat ion en un photon. Cette

succession de deux transit ions donne

lieu au phénomène de polarisation du

vide (fig. l a ) . De ce fait l 'espace vide

de la TQC n'est pas le néant: il

est rempli de paires vir tuel les

part icule-ant ipart icule.

L'interaction é lect romagnét ique

Fig. 1(a): Un photon se propageant dans le vide (classique)

subit une transition virtuelle en paire électron-positon. Les

diagrammes de Feynman constituent la méthode habituelle

pour représenter ce type de processus. Les figures 1(b) et

1(c) montrent ces diagrammes pour la diffusion d'un

électron par un proton.

HELVETICA

PHYSICA ACTA

Compte rendu de la réunion de la Société Suisse de Physique

k Iktw, ie 5 mai 195!.

V O L U M E N X X I V

M C M L l

pp 3 1 7 - 3 ! ?

The normalization group hi quantum THEORY

BY E, C. 0 . S T U K C K K U K H O AND A. P S T E B M A N N (GENÈVE)*}.

In order to discuss complex interactions, we generalize Dyson's method1) in the following way:

Consider a given n-th order contribution to the S-matrix

Fig. 2: Cette note d'avant-garde de deux pages par Ernest

Stûckelberg et André Petermann, publiée en 1951 et

intitulée "Le groupe de normalisation en théorie quantique",

est restée totalement ignorée.

entre deux charges électr iques (par

exemple entre deux électrons ou entre

un proton et un électron, etc.) consti­

tue un autre exemple de polarisation

du vide. Au lieu d'une force de

Coulomb décrite par un potent ie l ,

l ' interaction en TQC correspond à un

échange de photons virtuels, lesquels,

à leur tour, se propagent dans

l 'espace-temps accompagnés par des

paires virtuelles électron-positon (fig.

l e ) . La théorie de l ' interaction des

champs de rayonnement quant ique

(photons) et des champs de Dirac

quant iques (électrons et posi tons)

formulée au début des années 3 0

est appelée l 'é lectrodynamique

quant ique (EDQ).

Les calculs en TQC donnent

habi tue l lement une série de termes

qui représentent les contr ibutions des

dif férentes composantes de la

polar isat ion du vide (qu' i l lustrent

les d iagrammes de Feynman).

Malheureusement, il s'avère que la

plupart de ces termes sont infinis. Par

exemple, la diffusion électron-proton

compor te en plus du d iagramme de

Feynman de la f ig . l b (di f fusion de

M0ller) certaines correct ions radia-

t ives, tel les que celle de la f ig . l e .

Cette dernière contribution est infinie

car l ' intégrale diverge dans la région

des hautes énergies - ou des lon­

gueurs d 'ondes courtes - pour les

valeurs possibles de l ' impulsion de la

paire virtuelle électron-posi ton. Un D>

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 19

LA THEORIE QUANTIQUE DES CHAMPS

N U O V O C I M E N T 0 ORtJAKO D E L L A &OOIETÀ I T A L I A N A M PtSÏCA PHTTO GU A U P P i n PEli COKSIGLIO NAZÏONALE DEUX RICEUCHE

Vor.. I l l , X . S ih-rimn

Charge Renormalizatton Group In Quantum Field Theory.

H . N. " R o n o i j u n o v and 0 . V . fcinitoi?

Stekiar Mathematical Institute of the Armfomy of Sciences a( the - JFO**-T»»R

(ricevuto i l 24 Novembre 1955)

Summary . — L ie differential equations are obtained for the mult ipl icat ive charge renormaHzation group in q u a n t u m electrodynamics and in psendo-scnlar meson theory w i t h two coupl ing constants. By the employment of these equations there have been found the asymptotic expressions for the electrodynamieat propagation functions in the «ul t rav io let» and in the « infrared » regions. T h e asymptot ic high momenta behaviour of meson

Fig. 3: Le terme "groupe de renormalisation", a été introduit dans

les articles précurseurs de Nicolaï Bogolioubov et Dmitry Shirkov

au milieu des années 50.

infini de ce genre est l 'analogue de l'énergie propre infinie de l'électron,

bien connue en électrodynamique classique.

Quand les théoriciens ont rencontré ces diff icultés dans les années 3 0 ,

ils sont restés perplexes: la première approximation en EDQ (par exemple

pour la diffusion de Compton) donne un résultat raisonnable (la formule de

Klein-Nishina-Tamm) alors que la seconde, mettant en jeu des effets de

polarisat ion du vide plus complexes, about i t à une contr ibut ion infinie.

La découverte de la renormal isat ion

Ce sont pr incipalement Bethe, Feynman, Schwinger et Dyson qui à la fin

des années 40 ont résolu l 'énigme. Ces célèbres théoriciens ont montré

que l'on peut regrouper les contr ibut ions infinies en un petit nombre de

combinaisons mathémat iques, Z, (en EDQ i = 1,2), correspondant à un

changement de normal isat ion des champs quant iques, ce qui en fin

compte abouti t à une redéfinit ion ("renormalisat ion") des masses et des

constantes de couplage. Physiquement, cet effet ressemble beaucoup au

processus classique "d 'hab i l lage" d 'une part icule qui interagit avec un

milieu environnant.

L'aspect le plus important de la renormalisation est que le calcul des

quanti tés physiques donne des fonct ions finies des nouveaux couplages

(comme la charge de l'électron) et masses "renormalisés": tous les infinis

sont incorporés dans les facteurs Z de la redéfinit ion-renormalisation. Les

valeurs "nues" de la masse et de la charge électrique n'apparaissent pas

dans l'expression physique. Cependant, les paramètres renormalisés doi ­

vent correspondre aux paramètres physiques, c'est-à-dire mesurés

expérimentalement.

Quand les calculs d'électrodynamique quantique avec la renormalisation

convenable ont fourni des résultats en accord étroit avec l 'expérimenta­

tion (par exemple le moment magnétique anormal de l'électron pour lequel

l'accord est de l'ordre de 1 sur 10 mil l iards), il est clairement apparu que la

renormalisation est une condit ion essentielle pour qu'une théorie donne

des résultats utiles.

Une fois que les infinis de la théorie des champs ont été éliminés comme

il se doit , les paramètres f inis obtenus deviennent arbitraires, mais en

Fig. 4: Evolution du transfert d'impulsion pour le carré de la charge

électrique effective en EDQ. Ici, la courbe théorique croissante

monotone est comparée à la mesure précise effectuée à la masse

du Z au collisionneur électron-positon LEP du CERN.

conformité avec les diverses mesures expérimentales possibles. Par

exemple, la charge électrique de l'électron mesurée à la masse du Z (au

collisionneur électron-positon LEP du CERN) donne pour la constante de la

structure f ine a une valeur de 1 /128 ,9 (la valeur utilisée dans l'analyse

théorique des événements du LEP) plutôt que la célèbre valeur de Mill ikan

1 /137 . Cependant, les expressions théor iques pour des quant i tés phy­

siques, comme les sections efficaces observées, devraient être invariantes

par rapport aux transformations de renormalisation équivalentes à la t ran­

sition d'une valeur de oc à une autre. Entre les mains de chercheurs astu­

cieux, cette invariance par rapport à l'arbitraire s'est transformée en l'une

des techniques des plus puissantes de la physique mathémat ique (on

trouvera une synthèse apportant davantage de détails techniques dans la

référence Shirkov 1993) .

L' impressionnante histoire de

cette méthode mathémat ique élé­

gante maintenant largement ut i l i ­

sée dans divers domaines de la

physique théor ique et mathéma­

t ique a commencé il y a exacte­

ment un demi-s ièc le. Elle perce

d 'abord dans une première publ i ­

cation - une note de deux pages de

Ernest Stuckelberg et André

Petermann (1951) int i tulée "Le

groupe de normalisation en théorie

quant ique" (fig. 2) - qui passe tota­

lement inaperçue, même des spé­

cialistes en théorie quant ique des

champs.

Cependant, en milieu des années

50 , la méthode du groupe de renor­

mal isat ion util isée pour améliorer

les solutions approchées des équa-

Quand les calculs d'électrodynamique quantique avec la renormalisation convenable ont fourni des résultats en accord étroit avec l'expérimentation, il est clairement apparu que la renormalisation est une condition essentielle pour qu'une théorie donne des résultats utiles.

2 0 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

LA THEORIE QUANTIQUE DES CHAMPS

Photo de groupe à la conférence 'Rochester' de physique des

hautes énergies de 1959 à Kiev. De gauche à droite: Staniey

Mandeistam (en partie caché), Murray Gell-Mann, Francis Low,

Harry Lehmann et Dmitry Shirkov.

tions deTQC devient un outil puissant pour étudier les singularités aux limites

aussi bien ultraviolettes (haute énergie) qu' infrarouges (basse énergie).

Plus tard, cette méthode a été transférée de la TQC à la statistique quan­

t ique pour analyser les transit ions de phase et de là à d'autres domaines

de physique théorique et mathémat ique.

Dans leur article important suivant (Stûckelberg et Petermann 1953) ,

les mêmes auteurs ont donné une formulat ion plus claire de leur décou­

verte. Ils y affirmaient explicitement qu'en TQC les transformations de renor­

malisation finies forment un groupe cont inu, le groupe de Lie, pour lequel

les équat ions différentiel les de Lie sont valables. Malheureusement cet

article fut publié en français, une langue méconnue de la plupart des théo­

riciens de l 'époque. En tou t état de cause, il n'est pas ment ionné par

Murray Gell-Mann et Francis Low dans leur impor tant art icle de 1954 .

Un modèle plus complet et transparent est apparu en 1 9 5 5 - 1 9 5 6 dans

des articles de Nicolaï Bogolioubov et Dmitry Shirkov. Dans deux brèves

notes en russe (Bogolioubov et Shirkov 1955a) , ces auteurs ont établi un

lien entre les travaux de Stûckelberg et Petermann et ceux de Gell-Mann et

Low et inventé un simple algorithme, la méthode du groupe de renormali­

sation (MGR - qui util ise les équat ions du groupe différentiel et la célèbre

fonct ion bêta) pour analyser de façon prat ique les asymptotes ultravio­

lette et infrarouge. Ces résultats ont rapidement été publ iés en anglais

(Bogolioubov et Shirkov 1956a, 1956b) puis inclus dans un chapitre spé­

cial d'une monographie (Bogolioubov et Shirkov 1959) et dès lors la MGR

Ernest C G Stûckelberg

est devenue un outil indispensable dans l'analyse des propriétés asymp-

to t i quesde la TQC.

Dans ces articles, le terme "groupe de renormalisat ion" apparaît pour la

première fois (f ig. 3 ) , ainsi que la notion capitale d'algorithme MGR - intro­

duisant un couplage (effectif) invariant. En EDQ, cette fonction est s imple­

ment une t ransformée de Fourier du carré de la charge effective de

l 'électron, e 2 ( r ) , d 'abord introduite par Dirac (1934) .

Qual i tat ivement le modèle physique décri t une charge électr ique

classique Q dans un mil ieu polarisable, un electrolyte par exemple. A une

certaine distance r de la charge, du fait de la polarisation du mi l ieu, son

champ de Coulomb varie comme une fonction Q(r) - la charge effective -

au lieu d'être une quant i té fixe Q. En EDQ, ce sont les f luctuations du vide

quant ique qui produisent la polarisat ion. La figure 4 montre l'évolution du

couplage effectif en EDQ ( a = e 2 / ï i c ) en fonct ion du transfert d ' impuls ion.

Les applications en TQC

Les toutes premières appl icat ions de la MGR incluaient les analyses des

asymptotes infrarouge et ultraviolette aussi bien que la résolution

(Bogol ioubov et Shirkov 1955b ) du "prob lème des fan tômes" dans les

modèles locaux renormalisablès de la TQC.

Le résultat physique le plus impor tant obtenu par la MGR a été la

découverte théorique (Gross et Wilczek 1973; Politzer 1973) de la "l iberté

asymptot ique" des modèles vecteurs non-abéliens. Contrairement au cas

de l'EDQ, les effets de la polarisation du vide sont ici du signe opposé du

fait des f luctuations des mésons vecteurs non-abéliens tels que les gluons.

Cela explique quanti tat ivement pourquoi les quarks interagissent moins >

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 2 1

Nicolaï N Bogolioubov (à gauche) et André Petermann (à droite).

LA THEORIE QUANTIQUE DES CHAMPS

Fig. 5: La renormalisation à l'œuvre: correspondance quantitative

entre les courbes théoriques pour le carré du couplage effectif en

CDQ, as(Q2), et les données (publiées dans la récente synthèse du

groupe PDG sur les propriétés des particules).

Fig. 6: Certains résultats initiaux au collisionneur électron-positon

LEP du CERN ont montré que la variation des "constantes" de

couplage étayent l'idée d'une grande unification des interactions

forte, électromagnétique et faible.

à une distance plus courte, une idée qui est devenue la pierre angulaire de

la théorie des champs quant iques maintenant appelée chromodynamique

quant ique (CDQ - voir f ig . 5 ) . Une autre i l lustrat ion, cette fois plus

spéculative, est celle du "graphique des interactions" (fig. 6) qui a donné

naissance à l'idée d 'une grande uni f icat ion des interact ions forte et

électrofaible.

Au début des années 1970, Kenneth Wilson (1971) a inventé une version

spécif ique du formal isme du groupe de renormalisation pour les systèmes

stat ist iques. Elle étai t basée sur l ' idée de Kadanoff d 'un blocage, il

s'agissait plus précisément de moyenner sur une petite partie d'un grand

système.

Mathémat iquement , l 'ensemble des opérat ions de blocage forme un

semi-groupe discret, différent de celui de la TQC. Le groupe de Wilson a

alors été utilisé pour le calcul d' indices crit iques dans les transit ions de

phase. Outre les phénomènes crit iques (dans les années 1970 et 1980) il

a été appl iqué aux problèmes des polymères, de la percolat ion, du trans­

fert radiatif non-cohérent, du chaos dynamique et à quelques autres. La

démarche plutôt transparente du groupe de renormalisation de Wilson a

facil ité cette expansion. Kenneth Wilson a reçu le prix Nobel de 1982 pour

ce travail.

D'autre part, dans les années 8 0 , une formulat ion plus simple et géné­

rale du groupe de renormalisation en TQC a été découverte (Shirkov 1982,

1984) . Elle relie la symétrie du groupe de renormalisation à une notion

largement connue en physique mathémat ique , l 'auto-simi l i tude. Ici, la

symétrie GR apparaît dans le rôle d'une symétrie d'une solution particulière

par rapport à sa transformation de reparamétrisat ion. Elle peut être consi­

dérée comme une généralisation fonctionnelle de l 'auto-similitude, la s imi­

litude fonctionnel le.

Plus tard cette formulat ion a été app l iquée avec succès à quelques

problèmes de valeurs aux limites en physique mathémat ique, par exemple

aux problèmes de l 'auto-focalisation d'un faisceau laser dans un mil ieu

non linéaire (Kovalev et Shirkov 1997). Ici, la solution à symétrie de type GR

est décrite par un groupe mult iparamètres et permet d'étudier la structure

bidimensionnelle de la singularité de la solut ion.

Références

N N Bogolioubov et D V Shirkov 1955a Dokl.Akad. Nauk. SSSR 1 0 3 2 0 3 ;

ibid 3 9 1 (en russe). On trouvera une synthèse en anglais dans F Dyson

1956 M a t t . Rev. 17 4 4 1 .

N N Bogolioubov et D V Shirkov 1955b Dokl.Akad. Nauk. SSSR 1 0 5 6 8 5

(en russe). On trouvera une synthèse en anglais dans F Dyson 1956 Math.

Rev. 17 1033 .

N N Bogolioubov et D V Shirkov 1956a Nuovo Cim. 3 8 4 5 - 6 3 .

N N Bogolioubov et D V Shirkov 1956b Sov. Phys. JETP 3 57.

N N Bogolioubov et D V Shirkov 1959 Introduction to the theory of quanti­

zed fields (Wiley-lnterscience, New York).

P A M Dirac 1934 Théorie du positron 7ème Conseil Solvay de physique

(Gautier-Villars, Paris) 2 0 3 - 2 3 0

M Gell-Mann et F E Low 1954 Phys. Rev. 9 5 1300 .

D Gross et FWilczeck 1973 Phys. Rev. Lett 3 0 1343.

H D Politzer 1973 Phys. Rev. Lett. 3 0 1346.

V F Kovalev et D V Shirkov 1997 J Nonlin. Optics and Materials 6 4 4 3 .

D V Shirkov 1982 Sov. Phys. Dokl. 2 7 197.

D V Shirkov 1984 Teor. Mat. Fiz. 6 0 778.

D V Shirkov 1993 Historical Remarks on the Renormalization Group, dans

la monographie collective Renormalization from Lorentz to Landau (and

Beyond) ed. Laurie M. Brown (Springer-Verlag, New York) 167-186 .

E Stûckelberg et A Petermann 1951 Helv. Phys. Acta 2 4 317.

E Stûckelberg et A Petermann 1953 Helv. Phys. Acta 2 6 4 9 9 (en français)

KWilson 1971 Phys. Rev. B 4 3174 ,3184 .

D V Shirkov, directeur honoraire du laboratoire Bogolioubov de physique

théorique, IURN, Doubna.

22 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

INSTRUMENTATION

Des détecteurs de physique des particules profitent à l'astronomie

Un nouveau type de polarimètre à rayons X apporte une sensibilité nettement accrue sur la base de techniques mises au point pour la physique des particules et donne aux astronomes une nouvelle

. méthode de mesure des rayons X.

En ast ronomie, il y a f ondamen ta l emen t quatre

types d 'observat ion que l'on peut faire grâce au

rayonnement é lec t romagnét ique (photons) -

mesurer la direct ion des photons ( imagerie), leur

énergie ou leur f réquence (spect roscop ie) , leur

polarisation (polar imétr ie) et compter leur nombre

(photométr ie) . Les techniques en quest ion appor­

tent des données complémenta i res et elles sont

donc essentielles pour explorer diverses longueurs

d 'onde des rayonnements.

Jusqu'à présent les as t ronomes ne pouvaient

pas détecter eff icacement la polarisation des pho­

tons à la longueur d 'onde des rayons X, mais cela

devrait changer grâce à un nouveau polar imètre

dest iné aux observat ions spat ia les mis au point

par deux équipes du CNR Rome et de l'INFN Pise

et condui tes respect ivement par Enrico Costa et

Ronaldo Bellazzini.

L'astronomie des rayons X a dévoi lé certaines

des sources compactes les plus violentes de l 'uni­

vers, comme les surfaces de pulsars, les orbites

d 'ob jets proches des t rous noirs géants et les

ondes de choc des supernovas. Le f leuron actuel

de l 'astronomie des rayons X est l 'observatoire Chandra de la NASA (voir:

"h t tp : / / chandra .harva rd .edu" ) .

En uti l isant ef f icacement les quelques photons qu 'émet tent les disques

autour des trous noirs et d'autres objets, les astronomes des rayons X ont

appl iqué avec succès la photométr ie , l ' imagerie et la spectroscopie pour

étudier ces sources chaudes, énergét iques et souvent variables. Mais la

polarimétrie a été largement ignorée aux longueurs d'ondes des rayons X du

fait de l'inefficacité des instruments actuels. Pourtant, cette technique pour­

rait offrir une image directe de l'état de la matière dans les champs magné­

t iques et gravi tat ionnels extrêmes et résoudre la structure interne des

sources compactes qui restent inaccessibles par les autres méthodes. Le

nouveau polar imètre à rayons X mis au point par les équipes de Rome et

Pise promet de révolutionner les observat ions depuis l 'espace.

La première et la seule mesure généralement acceptée de rayons X pola-

Image en rayons X du centre de la nébuleuse

du Crabe obtenue par l'observatoire spatial

de rayons X Chandra. Au centre de la

nébuleuse se trouve une bulle de

rayonnement synchrotron polarisé très

intense formée par des particules de haute

énergie expulsées du pulsar et piégées dans

le champ magnétique environnant. On

observe, enroulé autour du pulsar central, un

tore de rayonnement synchrotron, tandis que

des jets de rayonnement semblent émerger

des pôles du pulsar.

rises émis par un objet astronomique date de

plus d'un quart de siècle lorsqu'un polarimètre à

cristal de Bragg en orbite autour de la Terre avait

servi à observer la nébuleuse du Crabe

(Weisskopf et al. 1976). Celle-ci est un résidu

de supernova inhabituel car elle possède en son

centre un pulsar brillant, c'est-à-dire une étoile à

neutrons. Le champ magnét ique intense de

cette étoi le qui accompl i t 3 0 rotat ions par

seconde laisse une empreinte indélébile sur les

part icules et les rayons X de haute énergie

qu'el le émet.

Quand on force des électrons de haute éner­

gie à suivre une trajectoire courbe à l'aide d'un

champ magnét ique, ils émettent en changeant

de direct ion un rayonnement synchrotron. Les

champs électr iques et magnét iques osci l lants

des rayons X se caractérisent par un angle de

polarisat ion qui indique le degré d 'a l ignement

des champs dans les photons individuels.

Lémission synchrotron est la source de la pola­

risation que l'on détecte dans la nébuleuse du

Crabe. Si l'on parvenait à mesurer la polarisa­

tion en fonction de la position à travers la nébuleuse du Crabe, on obtiendrait

une bien meilleure image de la géométrie du champ magnétique dans la

nébuleuse et dans son pulsar central.

Aucune autre détect ion sans ambiguï té de la polarisat ion des rayons X

dans une source céleste n'a été effectuée depuis la découverte du Crabe -

toutes les autres sources sont t rop fa ib les e t / o u insuf f isamment polar i ­

sées. Pour capter la polar isat ion de ces sources faibles il faut un disposit i f

capable de mesurer l 'angle de polar isat ion de chaque photon recueill i par

un té lescope à rayons X.

L'instrument i tal ien

Le nouvel instrument mis au point par les équipes italiennes est d'abord un

détecteur à comptage de photons, sa structure globale ressemble à celle

d'un compteur Geiger ou d'une chambre proport ionnel le, comme on en ï>

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 23

INSTRUMENTATION

Le détecteur à gaz à microstructure d'un poiarimètre à rayons X. Le photon est

absorbé en un certain point de l'espace de dérive. La trace du photoélectron

migre dans le champ électrique vers le multiplicateur d'électrons dans le gaz

(GEM). Ce dispositif est formé d'une feuille mince (50\im) en polyimide perforée

de nombreux trous microscopiques où le champ électrique élevé amplifie la

charge. Enfin, la charge est recueillie sur des pixels de lecture de 200 [im. Le

GEM sert de déclencheur, puis tous les signaux analogiques sont numérisés de

sorte que l'image de la trajectoire est projetée sur le plan du détecteur.

Microphotographie (en haut) de la microstructure du

multiplicateur d'électrons dans le gaz (GEM) utilisé

dans le poiarimètre à rayons X et de son système

lecture des pixels (en bas).

utilise en physique des particules. La différence principale est que dans les

détecteurs de rayons X à gaz à local isation typiques on voit seulement le

centroïde du nuage de charge produit par le photoélectron, dont l 'étendue

est la l imite ult ime de la résolution spat iale, une sorte de bruit que l'on

doit réduire autant que possible. La nouvelle méthode prend le contre-pied

de l 'ancienne, essayant de résoudre la trace pour mesurer le point d'inter­

act ion et l 'orientation du photoélectron incident.

L'orientation du photoélectron à l ' instant de son émission est un indica­

teur très sensible de la polarisation du photon émetteur. Le mouvement

de l'électron lui est imposé par l 'orientation du champ magnétique dans le

photon originel: c'est un enregistrement de la polarisation linéaire du rayon

X. Le poiarimètre doit donc déterminer non seulement la présence de l'élec­

t ron, mais également la trajectoire microscopique qu' i l a décrite.

Pour la première fois, on reconstitue des photons de seulement quelque

keV (2 -10) non pas comme des globules de charge indistincts mais en obte­

nant leurs trajectoires réelles. L'étude détail lée de leur impulsion permet de

déterminer avec une bonne efficacité la direction d'émission du photoélec­

tron, laquelle représente la "mémoire" de la polarisation du photon incident.

Quand suff isamment d 'événements auront été détectés, la polarisation

de la source émettr ice aura été mesurée. Ce disposi t i f fa i t un usage

maximal de l ' information disponible et, placé au foyer d'un grand télescope

à rayons X en orbi te, il pourra détecter des degrés de polar isat ion de

seulement 1 % dans des sources mille fois plus faibles que la nébuleuse du

Crabe. Ainsi s'ouvrira une nouvelle fenêtre sur la géométrie des sources

émet t r icesde rayons X.

L'instrument de mesure de la distr ibution des photoélec­

trons utilise les microstructures d'électrodes du type élaboré

pour l 'expérimentation en physique des particules (Courrier

CERN mars p l 4 ) . Les techn iques spéci f iques uti l isées

ensemble sont d'une part celle du mult ip l icateur d'électrons dans le gaz

(GEM), lancé par Fabio Sauli au CERN en 1996 et dans lequel des micro­

trous dans une feuil le mince produisent un champ puissant de mult ip l ica­

t ion des électrons et d'autre part celle de la structure de lecture des pixels

qui uti l ise pour l 'anode col lectr ice la technologie des circuits impr imés

mult icouches avancés. Le nouvel instrument étant réellement 2D (pixels),

il révèle toute orientation de la polarisation sans devoir pivoter. Les feuil les

minces des GEM et les f i lms épais des circuits imprimés de lecture des

pixels sont fabr iqués au CERN.

Les modes de polarisation

Le rayonnement synchrotron n'est pas la seule manifestat ion du phéno­

mène de polarisation dans l 'espace. La diffusion des rayons X aussi est

importante. Quand un rayon X rébondit sur un électron, non seulement il

perd (ou gagne) de l'énergie et change donc de longueur d 'onde, mais le

rayonnement émergent est en outre l inéairement polarisé: son champ élec­

tr ique est perpendiculaire au plan qui cont ient les photons incident et dif­

fusé. Le degré de polarisation dépend de l'angle de déviation du rayon X

diffusé, il atteint 100% pour une déflexion de 9 0 ° .

Cet effet peut servir à déterminer la géométr ie de base d'un certain

nombre de sources compactes de rayons X.

Tout d 'abord, les régions émettrices de rayons X dans les noyaux actifs de

galaxies et les quasars doivent être examinées de plus près. Le gaz chaud

qui tourbi l lonne vers un trou noir géant et vient l 'al imenter émet d 'abon­

dants rayons X par des processus aussi bien thermiques que non ther-

2 4 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

INSTRUMENTATION

5.9 KeV unpolarized source

Cumulative plot of barycenters for unpolarized

Nent = 209.48 * Mean x = -0.04132 Mean y = 0.0039 RMSx = 1.029 RMSy-1 .051

5.4 KeV polarized source

Cumulative plot of barycenters for polarized

Nent= 58.57 Mean x - 0.08341 Mean y = 0.00869 R M S x - 1 . 0 9 9 RMS y - 0.843

Distribution des centres de gravité des trajectoires des

photoélectrons par rapport au point d'impact reconstitué pour des

rayons X non polarisés (en haut) et polarisés à 100% (en bas). Pour

une distribution à symétrie circulaire d'un rayonnement non

polarisé, on n'observe aucune orientation préférée de la

trajectoire. Dans la distribution fortement asymétrique d'un

rayonnement totalement polarisé on observe une émission

préférentielle orientée comme la polarisation.

miques. Des je ts étroits de part icu les a t te ignant presque la vitesse de la

lumière peuvent se fo rmer par des moyens qui ne sont que par t ie l lement

compr is . Le spectre de rayons X émergents est complexe, il comprend des

émissions de plusieurs secteurs de la source (Mushotzky, Done et Pounds,

1 9 9 3 ) . Des rayonnements s 'approchan t du t rou noir seront déviés et leurs

angles de polar isat ion torsadés. En outre, un rayonnement provenant d 'un

secteur de la source peut être di f fusé par un autre, créant dans le spectre

des aspects nouveaux.

La mesure de la polar isat ion en fonct ion de l 'énergie des rayons X pour­

rait révéler l 'histoire du rayonnement di f fusé et const i tuer un témoin sans

équ iva lent de la phys ique de ces ob je ts fasc inan ts . Des amé l io ra t ions

notab les de la pu issance d 'observat ion entraînent hab i tue l lement d ' im ­

portantes découvertes.

Ces polar imètres de précision nouveaux pourraient détecter la polar isa­

t ion dans des lieux inattendus - peut-être à la surface des étoiles à neutrons

thermiques ou m ê m e dans les chocs interstel laires que produisent les co l ­

l isions entre les p lasmas rapides et des régions plus ca lmes de gaz f ro id.

Ronaldo Bellazzini , INFN Pise

Références

W Cash 2 0 0 1 Nature 4 1 1 6 4 4 - 7 .

M C Weisskopf et al. 1976 Astrophys. 1 2 0 8 L 1 2 5 - L 1 2 8 .

R F Mushotzky, C Done, K A Pounds 1 9 9 3 Annu. Rev. Astron. Astrophys.

3 1 7 1 7 - 7 6 1 .

High perfomance current transducer with small dimensions

The features of the ULTRASTAB® 8 6 7 - 4 0 0 incorporates:

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C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 2 5

ANNIVERSAIRE

Enrico Fermi: génie Cette année marque le centenaire de la naissance d'Enrico Fermi, Tun des géants de la science du 2 0 è m e siècle et l'un des derniers physiciens à avoir été à la fois un expérimentateur accompli et un théoricien influent. Dans cet article, Gianni Battimelli de l'université "La Sapienza" à Rome retrace la vie d'un génie.

Enrico Fermi est né le 2 9 septembre 1901 à Rome dans une famil le sans

tradit ions scienti f iques. Sa passion pour les sciences de la nature, et en

particulier pour la physique, a été st imulée et guidée durant sa scolarité par

un ingénieur et ami de la fami l le , Adolph Amidei , qui avait détecté chez lui

des capacités intellectuelles exceptionnelles et suggéré qu'il entre à l'école

normale supérieure de Pise.

Ayant terminé ses études secondaires à Rome en 1918, Fermi poursuit

ses études au prestigieux insti tut de Pise après avoir rédigé pour l 'examen

d'entrée un essai sur les caractéristiques de la propagation du son dont les

examinateurs refusent dans un premier temps de croire à l 'authenticité.

Les études à Pise ne présentent aucune diff iculté particulière au jeune

Fermi, bien qu' i l se trouve souvent contra int d 'apprendre par lu i -même

dans des textes en langues étrangères parce qu'à l 'époque il n'existe aucun

manuel en italien sur la nouvelle physique qui émerge autour de la relativité

et de la théorie quant ique. A l 'époque, en Italie, ces théories nouvelles sont

absentes de l 'enseignement universitaire et seulement des mathémat i ­

c iens comme Tullio Levi-Civita possèdent les connaissances et la clair­

voyance nécessaires pour en saisir les impl icat ions.

Travaillant seul, Fermi acquiert entre 1919 et 1922 de sol ides connais­

sances sur la relativité, la mécanique stat ist ique et les appl icat ions de la

théorie quant ique, à tel point qu 'en 1920 déjà le directeur de l' institut,

Luigi Puccianti, l'invite à mettre sur pied un séminaire régulier sur la phy­

sique quant ique.

P r e m i è r e p u b l i c a t i o n

Même avant d'avoir passé un quelconque examen off iciel, Fermi publ ie

son premier travail scient i f ique important , une contr ibut ion à la théorie de

la relativité généralisée dans laquelle il introduit un système de coordon­

nées particulier qui deviendra la norme, les "coordonnées de Fermi" - la

première d'une longue série de contr ibut ions scienti f iques et de concepts

associés à son nom.

A Pise, Fermi renforce son ami t ié avec Franco Rasetti et garde des

contacts scienti f iques avec son compagnon de lycée Enrico Persico.

En parallèle avec ses capaci tés exceptionnelles pour la physique théo­

rique, il développe son sens de la recherche expérimentale en se famil iar i ­

sant avec Rasetti aux techniques de la dif fract ion des rayons X dans le

laboratoire de l' institut mis à leur disposit ion par Puccianti. C'est sur ce

Entre 1923 et 1925, Fermi publie des contributions importantes à la théorie quantique, culminant avec la formulation d'une statistique antisymétrique maintenant universellement connue sous le nom de Fermi-Dirac.

En haut à gauche: le jeun<

pendant le congrès de ph

La Sapienza de Rome). Et

Enrico Fermi (de gauche è

photo a été prise par Brur

de Rome). En bas à droite

sujet qu' i l présente en ju i l let 1922 son mémoire

de l icence.

Après sa l icence, Fermi retourne à Rome et entre en contact avec le

directeur de l' institut de physique, Orso Mario Corbino, qui parvient à lui

obtenir une bourse dont il profite pour passer six mois à l'école Max Born

de Gôttingen en 1923 . Cette école véhiculai t probablement les idées les

plus progressistes de l 'époque concernant la formulat ion définitive de la

mécanique quant ique, pourtant Fermi ne s'y trouve pas très à l'aise. Les

hypothèses théoriques excessivement formel les, dépourvues de tout sens

2 6 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

ANNIVERSAIRE

t géant de la science

co Fermi. Au centre: Niels Bohr et Enrico Fermi sur la via Appia à Rome

s nucléaire de 1931. (Archives Amaldi, Département de physique, Université

t à droite: Oscar D'Agostino, Emilio Segrè, Edoardo Amaldi, Franco Rasetti et

:e) devant l'institut de physique de la via Panisperna à Rome en 1934. La

itecorvo. (Archives Amaldi, Département de physique, Université La Sapienza

co Fermi (à gauche) et Arnold Sommerfeld.

physique, sur lesquelles Born, Heisenberg, Jordan et Pauli travail lent ne.

sont pas de son goût et il préfère étudier seul divers problèmes de méca­

nique analytique et stat ist ique.

Un an plus ta rd , le second séjour de Fermi à l'étranger, grâce à une

bourse de la fondat ion Rockefeller, sera beaucoup plus st imulant pour lui

et fertile en résultats scientif iques. De septembre à décembre 1924, Fermi

travaille à Leiden, dans l'institut dirigé par Paul Ehrenfest et il y trouve un cli­

mat scient i f ique plus agréable. Entre 1923 et 1925 , Fermi publ ie des

Le programme du centenaire

En Italie, un certain nombre d'événements marquent le centenaire de Fermi: 20 mars-28 avril: une exposition sur Fermi et la physique italienne à Rome au ministère de l'université et de la recherche 2 juillet: Fermi, maître et professeur, organisé par la société italienne de physique pour l'ouverture du cours 2001 de l'école internationale de physique "Enrico Fermi", Varenne (Corne) 29 septembre: ouverture de l'exposition, Enrico Fermi et l'univers de la physique, au Teatro dei Dioscuri à Rome 29 septembre-2 octobre: rencontre internationale, Enrico Fermi et l'univers de la physique, à Rome 3 - 6 octobre: rencontre internationale, Fermi et l'astrophysique, au centre international d'astrophysique relativiste (ICRA), Pescara 18 -20 octobre: rencontre internationale, Enrico Fermi et la physique moderne, organisée par l'école normale supérieure de Pise et l'institut national de physique nucléaire, Pise 1 8 - 2 8 octobre: une exposition, Enrico Fermi, images et documents inédits, organisée par l'association pour la diffusion de la culture scientifique "La Limonaia", le département de physique de l'université de Pise, la ville et les autorités locales à la Limonaia du palais Ruschi 2 2 - 2 3 octobre: une rencontre, Enrico Fermi et l'énergie nucléaire, organisée par l'université de Pise En novembre: une réunion, Fermi et la mécanique statistique, organisée par le département de physique de l'université de Pise Aux Etats-Unis:

29 septembre: un symposium pour le centenaire de Fermi se tiendra à l'université de Chicago.

contributions importantes à la théorie quant ique, culminant au début de

1926 avec la formulat ion d'une statistique antisymétrique maintenant uni­

versellement connue sous le nom de Fermi-Dirac. Dans ce travail fonda­

mental , Fermi mène à leur conclusion des idées qu'i l avait déjà commencé

à élaborer à Leiden sur la mécanique statist ique d'un système de part i­

cules identiques, en y incorporant la règle de sélection ("le principe d'ex­

clusion") introduite par Pauli au début de 1925, de manière à construire

une théorie satisfaisante du compor tement des particules dès lors appe­

lées des "fermions".

Les initiatives clairvoyantes de Orso Mario Corbino pour développer la

physique italienne portent leurs premiers fruits. En 1926 Corbino établi t

sur concours une chaire de physique théorique à Rome (la première du

genre en Italie) et c'est ainsi que Fermi accède au professorat à l'institut de

la via Panisperna à Rome à l'âge de 2 5 ans! t >

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 2 7

ANNIVERSAIRE

Au mois de septembre suivant, un

grand congrès internat ional de phy­

s ique se déroule à Corne pour c o m ­

mémorer Volta.

A cette occasion, la démonstrat ion

par Sommerfe ld et que lques autres

de l 'ef f icacité de la nouvel le

s ta t is t ique quan t ique pour c o m ­

prendre des p rob lèmes j u s q u e là

insolubles assure à Fermi une répu­

ta t ion internat ionale.

A l ' inst i tut de la via Panisperna

une nouvel le co l labora t ion

c o m m e n c e à prendre fo rme autour

de Fermi et Rasett i au d é b u t de

1927 , tand is que Corbino sélec­

t ionne un groupe d é j e u n e s promet­

teurs. Parmi eux se t rouvent Edoardo

Amald i et Emilio Segrè.

Dès la f in des années 2 0 , les

"gamins de la via Panisperna" sautent

de l 'étude de la spec t roscop ie a to ­

mique et moléculaire à celle des pro­

pr iétés du noyau a t o m i q u e , décr i te

par Corbino dans un célèbre discours

de 1929 comme la nouvel le front ière

de la physique.

Ce nouvel axe de recherche reflète

la stature scient i f ique de plus en plus

imposante de Fermi. En 1929 il est le

seul physicien n o m m é à la nouvel le

académie royale d' I tal ie. A ce poste,

et comme il est de plus secrétaire du

comité nat ional de recherche en phy­

s ique, il peut canal iser des fonds et

des ressources vers les nouveaux

domaines de recherche.

L'été nucléa i re

Le premier congrès in ternat iona l de

physique nucléaire tenu à Rome en

septembre 1931 est un m o m e n t impor tant , Fermi en est à la fois l'un des

inspirateurs scient i f iques et des organisateurs. La réunion examine les pro­

b lèmes courants en physique nucléaire qui vont b ientôt être résolus dans

P a n n o mirabi le" de 1932 grâce à la découverte du neutron.

A l 'automne de 1 9 3 3 , Fermi a joute encore ce qui est peut-être sa plus

grande contr ibut ion à la physique, sa formulat ion déterminante de la théo­

rie de la désintégrat ion bêta. Il y adopte l 'hypothèse du neutr ino, postulée

plusieurs années plus tô t par Pauli pour respecter la val idité de la conser­

vation de l'énergie dans la désintégrat ion bêta et il util ise l ' idée que le pro­

ton et le neutron sont deux états différents d'un même "objet fondamenta l " .

Il a joute l 'hypothèse rad ica lement nouvelle que l 'électron ne préexiste pas

dans le noyau éjecté, mais qu' i l est émis, avec le neutr ino, dans le proces­

sus de désintégrat ion, de manière analogue à l 'émission d 'un quan tum de

lumière à la suite d 'un saut quant ique dans l 'atome.

Les honneurs rendus à son nom Le 16 novembre 1954, ayant appris que la santé d'Enrico Fermi s'était détériorée, le président Eisenhower et la commission de l'énergie atomique des Etats-Unis lui ont décerné un prix spécial pour l'œuvre de toute una vie en physique et en particulier pour son rôle dans le développement de l'énergie atomique. Fermi décédait moins de deux semaines plus tard, le 29 novembre.

Le prix présidentiel Enrico Fermi des Etats-Unis allait être institué par la suite en 1956 pour perpétuer la mémoire de ce brillant scientifique et apporter une certaine reconnaissance à d'autres qui comme lui sont des sources d'inspiration.

La mémoire de Fermi est également entretenue aux Etats-Unis à travers l'institut Enrico Fermi, qui est le nom sous lequel est maintenant connu le département de l'université de Chicago où il travaillait, tandis que le laboratoire Fermi de l'accélérateur national (laboratoire Fermi) a été ainsi nommé en son honneur en 1974.

La sculpture ci-contre Energie

nucléaire d'Henry Moore porte

l'inscription: "Le 2 décembre

1942, l'homme a réalisé ici la

première réaction en chaîne

auto-entretenue et ainsi jeté les

bases de la production

maîtrisée de l'énergie

nucléaire". La Pile No. 1 de

Chicago (CP-1) a été construite

dans un laboratoire de fortune

sous les tribunes du stade

Stagg Field de l'université de

Chicago sous la direction

d'Enrico Fermi. La sculpture a

été dévoilée à 15 heures 36 le

2 décembre 1967, un quart de

siècle exactement après

l'événement qu'elle

commémore.

Cela s'accordait également avec le

nouveau fo rma l i sme é laboré par

Dirac dans sa théorie quant ique du

rayonnement. On notera avec intérêt

que l 'art ic le de Fermi, in i t ia lement

envoyé à la revue Nature, avait été

refusé c o m m e " t rop abst ra i t et

é lo igné de la réal i té phys ique" et

publ ié ai l leurs.

En 1934 , la recherche en physique

nucléaire sur la via Panisperna prend

pour po in t de dépar t la découver te

de la radioact iv i té ar t i f ic ie l le par

Frédéric Jol iot et Irène Curie. Le

groupe de Fermi découvre la radio­

activité induite par des neutrons, à la

p lace des part icules a lpha uti l isées

dans les expér iences de Paris, et

révèle rap idement les propr iétés

spécia les des neutrons lents.

Dépar t précip i té

Entretemps la s i tuat ion pol i t ique en

Ital ie c o m m e n c e à donner des

signes inquiétants de détér iorat ion.

Tandis que les grands laboratoires à

l 'étranger c o m m e n c e n t à investir

dans les nouveaux accélérateurs ,

des machines essentiel les pour pro­

duire des "project i les" subnucléaires

en faisceaux intenses et maîtr isables

af in de bombarde r les noyaux, les

tentat ives de Fermi d 'obtenir les res­

sources nécessaires pour un labora­

to i re nat iona l cor rec tement équ ipé

restent infructueuses.

Pendant de nombreuses années

Fermi résiste aux nombreuses offres

de postes que lui offrent des univer­

sités aux Etats-Unis. Puis, en 1 9 3 8 ,

la p romulga t ion de nouvel les lois

raciales menace d i rec tement sa fami l le - sa f e m m e , Laura Capon, étai t

ju ive - et il déc ide de qui t ter le pays.

L'occasion se présente quand il reçoit le prix Nobel de physique pour

son travail sur la radioactivi té art i f iciel le et les neutrons lents. En décembre

1 9 3 8 il reçoit son prix à Stockho lm et de là il s 'embarque avec sa fami l le

pour les Etats-Unis et l 'université Columbia à New-York. Off ic iel lement il se

rend aux Etats-Unis pour y donner une série de conférences, mais ses amis

savent qu' i l n'a nu l lement l ' intent ion de revenir.

Part ic ipat ion à l 'effort d e g u e r r e

La découverte de la f ission nucléaire alors que la guerre éclate met en

lumière de façon dramat ique l 'emploi possible de l'énergie nucléaire à des

f ins mil i taires. Avec son expérience en physique des neutrons, Fermi est

un chef tou t t rouvé pour le groupe qui do i t mener la première phase d'un

2 8 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

ANNIVERSAIRE

plan qui al lait en fin compte conduire à la bombe a tomique: l 'obtention

d'une réaction en chaîne entretenue et maîtr isée.

Ce travail, mené sous le sceau du secret mil i taire, s'effectue au " labora­

toire de métal lurgie" de l'université de Chicago. En décembre 1942 , la pre­

mière réaction de f ission en chaîne maîtrisée est obtenue dans le réacteur

construi t sous la direct ion de Fermi. Cela mène au lancement du projet

Manhat tan dans lequel il j oue des rôles éminents , d 'abord c o m m e

conseil ler général sur les sujets théor iques et pour finir comme membre du

petit groupe de scient i f iques (avec J Robert Oppenheimer, Ernest Lawrence

et Arthur Compton) chargés d'exprimer des opin ions techniques sur l 'em­

ploi de la nouvelle arme nucléaire.

En août 1944 Fermi déménage pour le vi l lage-laboratoire de Los Alamos

et la mise au point f inale de la bombe , il est l'un des témoins en ju i l le t

1945 de la première explosion nucléaire dans le désert d 'A lamogordo.

Retour au laborato i re

A la fin de la guerre, Fermi retourne à Chicago et reprend la recherche en

physique fondamenta le à une époque où l'on découvre de nouvelles par­

t icules subnucléaires et peu avant que n'apparaisse la nouvelle électrody­

namique quant ique.

Pendant ces années il guide un groupe de recherche inf luent - nombre

de ses étudiants obt iendront le prix Nobel - qui cont inue à conseil ler le

gouvernement des Etats-Unis.

Dans son rôle de membre du comité consultat i f général, Fermi s 'oppose

aux travaux de déve loppement d 'une arme thermonucléai re, une ligne de

Pendant ces années il guide un groupe de recherche inf luent-nombre de ses étudiants obtiendront le prix Nobel - qui continue à conseiller le gouvernement des Etats-Unis.

la dynamique non linéaire.

Deux fois il retourne en Italie. En 1949 pour part ic iper à Corne à une

conférence sur les rayons cosmiques , qui reprend une série qui s 'étai t

tenue auparavant à Rome et Mi lan , et en 1 9 5 4 pour donner un cours

mémorable sur la physique des pions et des nucléons à l'école d'été de la

société de physique i tal ienne à Varenne.

En rentrant à Chicago après ce voyage, il est opéré d'une tumour maligne

à l 'estomac, mais il ne surv i t que que lques semaines et meur t le 2 9

novembre 1954 .

• L'article original a été publ ié en ital ien dans le numéro d'avril 2 0 0 1 de

INFNNotizie.

condui te qui rencontre la résistance

farouche d'Edward Teller qu i , avec le

mathémat ic ien Stan Ulam, va effec­

tuer une grande part ie des travaux

théor iques nécessaires. Dans ce

nouveau contexte, Fermi s' intéresse

aux possib i l i tés nouvel les q u ' o u ­

vrent les calculateurs électroniques

et au début des années 5 0 , en co l ­

laboration avec Ulam, il effectue des

travaux fondamentaux d'avant-garde

sur la s imulat ion par ordinateur de

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C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 2 9

ASTRONOMIE DES RAYONS GAMMAS

Les télescopes gammas prennent forme

S'intéressant à des longueurs d'ondes inhabituelles, des astronomes dévoilent un panorama inédit de l'univers. Cet article décrit la grande vitrine qui s'ouvrira bientôt en Afrique du Sud sur

les rayons gamma.

Le système stéréoscopique haute

énergie HESS se dresse maintenant

dans le ciel de Namibie, il s'agit d'un

ensemble d'avant-garde de té les­

copes Chérenkov atmosphériques à

imagerie destiné à étudier les rayons

gamma cosmiques entre 100 GeV et

plusieurs TeV en vue d' identi f ier les

sources de rayons cosmiques, en

part icul ier dans notre galaxie, et

d 'étudier les populat ions de part i ­

cules non thermiques dans l'univers

en général.

Les rayons cosmiques ont joué un

rôle important dans les débuts de la

physique des part icules et cont i ­

nuent de fournir les part icules les

plus énergiques dont d isposent les

physiciens. Même après des décennies de recherche sur le sujet, les

sources et les modes d'accélération des rayons cosmiques restent le sujet

de discussions intenses. La composante principale du rayonnement cos­

mique - les noyaux a tomiques chargés - ne peuvent servir à remonter

directement au site de l 'accélération car, sauf aux énergies extrêmes, ces

noyaux sont déviés par les champs magnétiques interstellaires et interga­

lactiques et leur propagation ressemble à un processus de dif fusion.

Cependant, dans presque tous les modèles d'accélération des rayons

cosmiques, les réactions dans ou à proximité de la source entraînent la

production de particules secondaires neutres - rayons gamma ou neutrinos

- qui peuvent servir à dresser une représentation conforme du ciel à haute

énergie et aussi à étudier la propagation des rayons cosmiques.

Brève histoire de l 'astronomie des rayons g a m m a

L'astronomie des rayons gamma de haute énergie dans l 'espace a une

longue histoire, qui passe par le satel l i te SAS 2 de la NASA lancé en

novembre 1972 et le satell i te européen COS-B lancé en août 1975 pour

culminer avec des résultats tels que la carte du ciel en rayons gamma (voir

c i-dessus) produite par l ' instrument EGRET sur le grand observatoire

Compton des rayons gamma (CGRO) de la NASA.

Cette carte illustre les aspects essentiels mentionnés plus haut: le conti-

La carte du ciel en rayons gamma dans la gamme d'énergie de

100 MeV produite par le détecteur EGRET à bord de l'observatoire

Compton des rayons gamma. La bande brillante coïncide avec le

plan galactique.

nuum bri l lant des rayons gamma,

décalque de la Voie lactée, résulte de

l ' interact ion des rayons cosmiques

avec le gaz interstellaire. Comme la

distr ibut ion angulaire des rayons

gamma suit de près celle de la

colonne de gaz dans la ligne de

visée, on en conclut que les rayons

cosmiques inondent plus ou moins

uni formément la Voie lactée.

Superposées au cont inuum, on

trouve bien plus de 2 0 0 sources

ponctuel les révélant des accéléra­

teurs cosmiques de part icules. Un

tiers environ de ces sources sont

identif iables à des objets galactiques

et extragalactiques connus, tels que

des pulsars ou des quasars; pour les

autres, leur nature reste inconnue.

Du fait de leur faible surface de détection (moins de 1 m 2 ) , et de la chute

rapide du flux de rayons gamma avec l'énergie, les instruments embarqués

sur satell ite n'ont cependant qu'une portée en énergie l imitée et ne peu­

vent at teindre lesTeV ( 1 0 1 2 e V ) ou les PeV ( 1 0 1 5 e V ) nécessaires pour

l 'étude des sources de rayons cosmiques de très haute énergie.

Actuel lement, seuls des instruments terrestres atteignent les grandes sur­

faces de détection indispensables.

Détecteurs terrestres

Longtemps les nombreuses tentat ives pour détecter les gammas cos­

miques de haute énergie dans les stations pour gerbes de l'air n'ont donné

aucun résultat convaincant; la percée s'est effectuée f inalement avec les

télescopes atmosphér iques Chérenkov à imagerie, dont le té lescope

Whipple en Arizona fut le pionnier. Ces instruments observent la gerbe de

l'air induite par le rayon gamma de haute énergie grâce au rayonnement

Chérenkov qu'engendrent dans l 'atmosphère les part icules de la gerbe.

L'intensité de l'image de la gerbe donne une mesure de l'énergie du pri­

maire, dont on détermine la direction par l 'orientation de l'image, tandis

que la forme de celle-ci peut servir à séparer les gerbes produites par des

gammas de celles qu'engendrent les rayons cosmiques nucléoniques. t>

3 0 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

ASTRONOMIE DES RAYONS GAMMAS

En 1 9 8 9 , le groupe de

Whipple est parvenu à prou­

ver que la nébuleuse du

Crabe est une puissante

source galact ique de rayons

gamma de l'ordre duTeV, puis

a découvert deux sources

extragalact iques: les noyaux

act i fs de galaxie Markar ian

4 2 1 et 5 0 1 . Dern ièrement ,

l 'astronomie des rayons

gamma de haute énergie a

susci té un regain intérêt

parce qu'e l le permet des

investigat ions novatr ices en

cosmologie d 'observat ion et

offre un moyen de rechercher

- par leur rayonnement d 'an­

nih i lat ion - des neut ra l inos

(siège potent ie l de mat ière

noire) s 'accumulan t au

centre des galaxies.

En haut à gauche: photomontage montrant l'aspect des nouveaux télescopes

HESS (High Energy Stereoscopic System) sur leur site en Namibie. On voit à

l'arrière-plan le Gamsberg, une montagne tabulaire située à 130 km de

Windhoek. Du fait des conditions d'observation excellentes, le Gamsberg avait

été considéré comme un site possible pour les télescopes de l'ESO,

l'observatoire européen de l'hémisphère sud. Les télescopes HESS sont situés

sur le plateau Khomas, à quelque 30 km de cette montagne. En bas à gauche: la

parabole du premier télescope HESS en construction à Okahandja, à 100 km au

nord de Windhoek. A droite: le corps de la caméra HESS qui abritera 60 'tiroirs'

contenant chacun 16 photomultiplicateurs et leur électronique. L'arrière de la

caméra contient les alimentations, la logique de déclenchement et le

processeur de lecture des données. Le diamètre de la caméra est environ 1,6 m,

son champ effectif est de 5°, elle pèse 800 kg et dissipe 4 kW.

Techniques d ' imager ie

La techn ique d ' imager ie

Chérenkov a tmosphér ique a

beaucoup progressé depu is

l 'époque du premier té les­

cope Whipple.

L'observation s téréosco-

pique des gerbes de l'air par

de mult iples télescopes, mise

en œuvre par exemple dans le système HEGRA à c inq té lescopes (le

té lescope d 'astronomie des rayons gamma de haute énergie à La Palma

utilisé par une col laborat ion A l lemagne/Espagne/Arménie) , et l ' imagerie à

grain f in , obtenue dans la caméra té lescope CAT (mosaïque Chérenkov à

Thémis, dans les Pyrénées f rançaises), amél iorent la reconsti tut ion de la

gerbe et la sensibi l i té.

Les té lescopes HESS de la générat ion naissante s 'appu ien t sur ces

déve loppements . Ils ont été conçus et constru i ts par une col laborat ion

in ternat ionale Afr ique du Sud , A l lemagne, Angleterre, Arménie , France,

Ir lande, Namibie et Tchéquie. Le système de té lescopes combine la sté-

réoscopie inaugurée avec HEGRA, l 'électronique de déclenchement rapide

du télescope CAT et les techniques de surveil lance mises au point dans les

télescopes de Durham et Potchefstroom pour aboutir à un décuplement de

la sensibi l i té par rapport aux instruments actuels.

Namibie

Les télescopes HESS sont si tués sur le plateau de Khomas en Namibie,

près du Gamsberg, l'un des sites envisagés à une époque par l'ESO pour

ses télescopes opt iques parce que renommé auprès des astronomes pour

ses excellentes condi t ions d 'observat ion. Sa si tuat ion près du t ropique du

Capricorne offre une vue opt imale des sources dans la part ie centrale de

notre galaxie et du centre ga lac t ique, cela en dehors des nombreuses

sources extragalactiques qui devraient être découvertes.

La douceur du c l imat permet d'exploiter les télescopes sans enceinte de

protect ion. Le site, à 100 km de Windhoek la capi tale de la Namibie, est

d 'accès relat ivement aisé. Le

vaste p lateau offre tou t

l 'espace nécessaire pour le

déve loppement fu tur du

système.

Dans un premier t emps

HESS comprendra quatre

té lescopes d'un d iamètre de

12 m. La surface des miroirs

est de 105 m 2 , avec une

foca le de 15 m. Chaque

miroir comprend 3 8 2

é léments circulaires de

6 0 cm de d iamèt re . La

monture a l taz imuta le (sys­

tème de coordonnées basé

sur l 'horizon) permet de

suivre les objets à travers le

c ie l . Les images Chérenkov

de la gerbe sont observées

par une caméra comprenant

9 6 0 photomul t ip l i ca teurs

sous- tendant chacun un

angle de 0 ,16 ° .

Le champ large de la

caméra (5 ° ) est opt imal pour

l 'étude des sources étendues

te l les que les résidus de

supernovas et il permet des

relevés extensifs du ciel . Les

signaux des photomul t ip l ica­

teurs sont échant i l lonnés à

une f réquence de 1 GHz, puis ils sont numérisés et lus si un nombre min i ­

mum de photomult ipl icateurs (trois à cinq) présentent des signaux en coïn­

cidence correspondant à plusieurs photoélectrons.

La surface de détect ion effective de l ' instrument HESS varie en fonct ion

de la surface touchée par la lumière Chérenkov, soit 70 0 0 0 m 2 à 100 GeV

et presque 3 0 0 0 0 0 m 2 vers leTeV, ce que l'on peut comparer à une l imite

en satel l i te inférieure au m 2 . On reconst i tue les or ientat ions des rayons

gamma indiv iduels avec une précis ion de 0 ,1 ° et l'on prévoit que les

sources ponctuel les puissantes de rayons gamma pourront être localisées

avec une incert i tude inférieure à quelques secondes d'arc.

La construction sur le site a débuté en août 2 0 0 0 avec les fondat ions du

té lescope. Les structures en acier sont fabr iquées en Namibie; la monture

du premier télescope a été assemblée en mai et les travaux sur le prochain

sont en cours.

En Europe on prépare l ' instal lat ion des caméras et des miroirs pour les

télescopes. Le premier d'entre eux devrait entrer en service à la fin de 2 0 0 1

et les trois suivants d'ici à 2 0 0 3 .

Avec les nouveaux projets de té lescopes Chérenkov en construct ion aux

Etats-Unis (VERITAS), en Austral ie (CANGAROO) et sur l'île de La Palma

(MAGIC) aux Canaries, HESS offrira une excellente couverture du ciel autour

duTeV.

L'acronyme choisi rend un hommage mérité à Viktor Hess qui avait reçu

le prix Nobel en 1936 pour sa découverte des rayons cosmiques.

Werner Hofmann, MPI Heidelberg.

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 3 1

ASTRONOMIE DES RAYONS GAMMAS

STACEE au Nouveau-Mexique

Un nouveau télescope de rayons gamma vient d'être mis en service et observe les puissantes sources de rayons gamma allant du GeV auxTeV, comme les noyaux actifs de galaxies. STACEE (acronyme pour expérience sur l'effet Chérenkov dans l'atmosphère avec tour solaire) utilise un ensemble d'héliostats à l'installation nationale des essais thermiques solaires des laboratoires Sandia à Albuquerque, Nouveau-Mexique.

Les héliostats servent à recueillir la lumière Chérenkov émise par la gerbe des particules secondaires que produisent en frappant l'atmosphère les rayons gamma de haute énergie d'origine galactique ou extragalactique. La lumière Chérenkov que recueillent les héliostats est concentrée sur une mosaïque de tubes photomultiplicateurs. STACEE met à profit de nombreuses techniques d'expérimentation d'abord élaborées pour des expériences en physique subatomique. Les observations dans la gamme d'énergie des photons gamma de 50 à 250 GeV est importante pour comprendre de nombreux objets en astrophysique de haute énergie, en particulier les pulsars, les résidus de supernovas, les noyaux actifs de galaxies et les sursauts gamma.

STACEE a été conçue pour étudier les sources astrophysiques de

Vue aérienne de l'installation du

Nouveau-Mexique.

rayonnement gamma dans cette gamme d'énergie qui n'a pas encore été explorée par les télescopes Chérenkov à imagerie précédents au sol ou par les expériences antérieures dans l'espace en satellite. La collaboration STACEE compte 16 chercheurs de sept instituts du Canada et des Etats-Unis.

L'expérience a été construite par étapes avec chaque fois davantage d'héliostats et une

amélioration progressive de l'optique et de l'électronique. En 1999, avec la moitié des 64 héliostats et deux caméras, STACEE a observé la nébuleuse du Crabe à des énergies qu'aucun autre détecteur à échantillonnage n'avait encore atteintes.

Cette année, avec deux tiers de ses héliostats, STACEE visait deux objets BL Lacertae (blazars), Markarian 421 et 501 . Sur la période de janvier à mai 2001 un renforcement de l'émission de rayons X et de gammas de l'ordre du TeV a été annoncé pour Markarian 421 . STACEE a pu observer un signal significatif de Markarian 421 et l'analyse des données de Markarian 501 est en cours. Avec son seuil d'énergie bas, STACEE permet d'étendre le spectre de rayons gamma de Markarian 421 et ainsi de contraindre davantage les modèles de l'émission au cours des sursauts.

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C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

PERSONNALITES

R E C O M P E N S E S

Prix de la Société européenne de physique Le Comité de physique des hautes énergies de la

Société européenne de physique a décerné les prix

suivants lors de sa conférence du 16 jui l let sur la

physique des hautes énergies à Budapest:

• à Steven Gubser (Caltech), la médail le Gribov

pour "son travail remarquable qui a révélé un lien

étroit entre les théories de jauge et les interactions

gravitationnelles dans le cadre des théories des

cordes. Il a ainsi permis de comprendre et de

calculer les propriétés d'une théorie de jauge en

3 + 1 dimensions à partir d'une théorie gravitation­

nelle en 4 + 1 dimensions".

• à Arnulf Quadt (Bonn), le prix du jeune physi­

cien pour "sa contribution remarquable à la

mesure de la fonction de structure F 2 dans la

diffusion profondément inélastique et pour avoir

étendu cette mesure à des valeurs faibles du

transfert d'impulsion et de la fraction de l ' impul­

sion x".

• à Christine Sutton (Oxford) et Erik Johansson

(Stockholm), le prix de la sensibil isation du public

pour "leur utilisation novatrice des médias électro­

niques et imprimés pour diffuser la physique des

hautes énergies auprès d'un public plus large, y

compris les collègues de la profession, les étu­

diants et les écoles, et en particulier pour leur

collaboration au développement de logiciels inter­

actifs destinés à la formation des enseignants".

• à Donald Perkins (Oxford), le prestigieux prix

HEP-EPS 2 0 0 1 pour "ses contributions exception­

nelles à la physique des neutrinos et pour avoir

employé ces derniers comme un outil permettant

d'élucider la structure en quarks du nucléon".

Le président des Etats-Unis George W Bush a

annoncé son intention de nommer

John H Marburger directeur du Bureau de la

science et de la technologie. Marburger est actuel­

lement directeur du Laboratoire national de

Brookhaven du ministère de l'énergie des Etats-

Unis et président des attachés scientifiques de

Brookhaven. Ce poste inclut tradit ionnellement la

direction du Bureau de polit ique scientifique et

technologique, fonction qui requiert la confirmation

du Sénat.

Le professeur Charles Prescott du SLAC a été

nommé membre de l'Académie américaine des

sciences des Etats-Unis, l'organisme scientifique le

plus eminent du pays. Prescott est connu dans le

Jean Tran Thanh Van d'Orsay s'est vu décerner

le titre de docteur honoris causa par l'Académie

russe des sciences pour ses contributions en

théorie, en particulier pour le rôle qu'il a joué

dans le développement du modèle dual des

partons, pour avoir bri l lamment organisé des

séries de conférences internationales comme les

Rencontres de Moriond (depuis 1966) , les

Rencontres de Blois (depuis 1989) et les

Rencontres du Vietnam (depuis 1993) , pour sa

participation active à la rédaction et à la

publication de monographies scientifiques, en

particulier dans la fameuse série "Bases d e e t

pour s'être constamment efforcé d'établir

une étroite coopération et de bonnes relations

entre les scientifiques du monde entier. La

cérémonie officielle a eu lieu à Moscou le 29 mai

après une conférence, intitulée "Des plus petites

aux plus grandes distances", organisée en

l'honneur deTranThanh Van à l'Institut de

physique théorique et expérimentale (ITEP) de

Moscou du 24 au 26 mai.

monde entier pour son rôle moteur dans des

expériences sur la diffusion des électrons avec des

faisceaux polarisés d'électrons.

Le prix attribué par la Société de physique

nucléaire et du plasma de l'Institut des ingénieurs

en électricité et en électronique pour des réalisa­

tions en science et technologie des accélérateurs

de particules est partagé entre John T Seeman, du

Centre de l'accélérateur linéaire de Stanford

(SLAC), pour son rôle de premier plan en physique

des accélérateurs dans la conception, la construc­

tion et la mise en service du très fructueux

collisionneur asymétrique positon-électron PEP II,

et Lloyd M Young de Los Alamos pour avoir

inventé, développé et exploité sur une ligne de

Luciano Maiani reçoit un doctorat honorifique

Le directeur général du CERN Luciano Maiani

(au centre) reçoit son doctorat honorifique des

mains du Président de l'Académie des sciences

slovaque, Stefan Luby(à droite), en présence

de l'ambassadeur d'Italie en Slovaquie Luca

Del Balzo di Presenzano (à gauche).

Ainsi que le mentionnait brièvement le numéro de

jui l let du Courrier CERN (p31), le directeur général

du laboratoire Luciano Maiani a reçu le titre de

docteur honoris causa de l'Académie slovaque des

sciences en reconnaissance de sa remarquable

contribution à la théorie des particules élémen­

taires et pour d' importantes contributions au

développement de la coopération scientifique

internationale. Etaient également présents à la

cérémonie de remise des récompenses du 10 mai

à Bratislava, l 'ambassadeur d'Italie en République

slovaque Luca Del Balzo di Presenzano, ainsi que

des représentants du ministère des affaires étran­

gères, du ministère de l'éduc'ation, du Comité

Slovaquie-CERN et de la communauté scientifique

nationale. La visite du directeur général en

République slovaque s'est achevée par un entre­

tien avec le président slovaque Rudolf Schuster.

faisceau la structure de couplage par résonance

(quadrupôle radiofréquence) ainsi que pour les

méthodes employées pour accorder cette structure

et d'autres structures.

Lors de la réunion du Conseil, l'organe de tutelle du

CERN, le 15 juin dernier, Hermann Schunck

(Allemagne) a été élu vice-président du Conseil

pour un an à partir du 1 e r juil let.

Peter Kalmus du Queen Mary College de Londres

a été nommé membre de l'institution par le doyen

de l'University College de Londres, l'ancien direc­

teur général du CERN Chris Llewellyn Smith, et il a

été fait Officier de l'Ordre de l'Empire britannique

pour "services rendus à la physique".

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 3 3

PERSONNALITES

R E C O M P E N S E S

L'université de Genève a décerné le titre de docteur honoris causa à Steve Myers (à gauche) et

Albert Hofmann du CERN pour services rendus à la physique des accélérateurs et pour leurs

contributions essentielles au succès du collisionneur électron-positon LEP du CERN, fermé l'an

dernier. Après leur supervision commune de la mise en service du LEP en 1989, Steve a dirigé

l'équipe chargée des performances et de l'exploitation générales de la machine, y compris

l'augmentation de la luminosité et de l'énergie. La place d'Hofmann dans l'histoire de la science est

assurée grâce aux légendaires mesures de précision qui ont montré comment l'exploitation d'un

anneau de stockage peut être influencée même par la Lune, la pluie et les TGV. Ils sont tous deux

venus au CERN au début des années 70 pour intégrer l'équipe qui travaillait sur les tous premiers

anneaux de stockage à intersections (ISR). Leur récompense leur a été remise le 8 juin par le recteur

de l'université de Genève, Maurice Bourquin, qui est aussi Président du Conseil du CERN.

Le 21 mai de cette année, le prix Nobel de physique 1999 Martinus Veltman (à gauche) a été nommé

professeur honoraire à l'université d'Amsterdam. On le voit ici en compagnie de Jaap Franse, grand

recteur de l'université. Veltman a reçu le prix Nobel 1999 avec Gerard't Hooft d'Utrecht. (Photo Henk

Thomas.)

Prix Poméranchouk Le prix Poméranchouk 2001 est décerné à

Lev Nikolaevich Lipatov (St Pétersbourg) et

Tullio Regge (Politecnico Turin).

Il est remis à Lipatov pour des contributions

exceptionnelles à la physique théorique, en parti­

culier aux interactions fortes à haute énergie. Chef

de la Division Théorie de l'Institut de physique

nucléaire Gatchina de Saint-Pétersbourg, Lipatov

est membre de l'Académie des sciences russe et a

travaillé de nombreuses années avecV N Gribov.

Leurs célèbres articles de 1972 ont jeté les bases

d'une description de la diffusion profondément

inélastique et de l'annihilation électron-positon en

théorie des champs - les équations d'évolution de

Gribov-Lipatov - qui a conduit aux équations de

G ri bov-Li patov-Do ksh itzer-Alta rel I i-Pa risi.

Les articles de référence sur la singularité de

Poméranchouk en chromodynamique quantique

rédigés par Lipatov en 1977 ont ouvert la voie à

une compréhension quantitative des interactions

fortes à haute énergie. Lipatov a également parti­

cipé à l'étude de phénomènes critiques

(l'approximation semi-classique de Lipatov), à la

théorie de l'effet tunnel et à la contribution des

renormalons aux couplages effectifs.

Le prix est décerné à Tullio Regge pour ses

contributions remarquables à la physique des

particules ainsi qu'à la gravitation classique et

quantique. En 1959-1960, il a montré que l'exten­

sion à une impulsion complexe de la t>

Parmi les lauréats du prestigieux prix 2001 de la

Société américaine de physique (Courrier CERN

décembre 2 0 0 1 p41) figure Richard Geller de

Grenoble, récompensé pour son travail sur les

sources d'ions à résonance cyclotron de

l'électron. On le voit ici (à droite) avec Joël

Chauvin, directeur de l'Institut des sciences

nucléaires de Grenoble, lors d'une réception

officielle organisée en son honneur par la

municipalité.

3 4 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

PERSONNALITES

décomposition en ondes partielles de l'amplitude

de diffusion possède une structure analytique

simple. Ces résultats ont été étendus à la théorie

quantique relativiste des champs par Gribov, Chew

et Frautschi. En 1958,1 Ya Poméranchouk énonçait

son théorème sur l'égalité asymptotique des sec­

tions efficaces totales pour les particules et les

antiparticules à haute énergie. L'échange d'un pôle

de Regge possédant les nombres quantiques du

vide s'est avéré concorder avec ce théorème. Plus

tard, ce pôle de Regge semblable au vide a été

baptisé poméron. Les trajectoires de Regge sont

devenues un outil classique en physique des

hautes énergies. Regge a également suggéré et

élaboré une approche originale et fructueuse de la

relativité générale: le calcul de Regge. Ce dernier

considère une formulation sur réseau spéciale de

la théorie (avec la courbure concentrée dans des

sous-espaces bidimensionnels) au lieu de

l'espace-temps continu. Il révèle un rapport

inattendu entre la théorie de la gravitation et le

formalisme du moment angulaire. Avec De Alfaro, il

a coécrit une monographie intitulée Potential

Scattering (diffusion par un potentiel), qui a été

utilisée par des étudiants de troisième cycle du

monde entier pendant des décennies.

Les nominations pour 2002 doivent être adres­

sées à pomeron@heron.itep.ru avant le 1 e r février

2002 . Pour plus d'informations, consultez:

"ht tp: / / face. i tep.ru/pomeranchuk.html" .

Ralf Flaig (à droite) reçoit le prix de la meilleure

thèse 2 0 0 0 du Laboratoire DESY (Hambourg)

pour son travail sur de nouvelles méthodes

expérimentales permettant de déterminer la

densité de charge, prix remis par Erich

Lohrmann, Président du directoire de

l'Association des amis et défenseurs de DESY.

v \ • • 1/

f

Le conseiller juridique du CERN Jean-Marie Dufour (à droite) est fait chevalier de la Légion

d'honneur. On le voit ici recevoir cette marque d'estime des mains de Philippe Petit, ambassadeur de

France auprès des Nations Unies à Genève et délégué au Conseil du CERN.

Achim Richter (à gauche) de l'université technique de Darmstadt a reçu la médaille Stern-Gerlach,

la plus haute récompense décernée par la Société allemande de physique pour la physique

expérimentale, pour ses réalisations exceptionnelles en physique nucléaire, notamment la découverte

de l'excitation "en mode ciseaux". On le voit ici à la cérémonie de remise des prix en compagnie de

Dirk Basting, le président de la Société.

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 3 5

PERSONNALITES

R E U N I O N S

Une importante réunion intitulée Astronomie,

Cosmologie et Physique fondamentale se dérou­

lera à Garching (Allemagne) du 4 au 7 mars 2002 .

Les liens bien connus entre l'astronomie, la

cosmologie et la physique fondamentale se resser­

rent de jour en jour. Les dernières avancées

incluent les structures du rayonnement thermique

universel, la preuve de l'accélération de l'univers,

les recherches de la matière noire, la preuve des

oscillations des neutrinos, les expériences dans

l'espace sur la physique fondamentale et les

découvertes de planètes extra-solaires. Les trois

organisations internationales d'Europe -

l'Observatoire européen austral, le CERN et

l'Agence spatiale européenne - participent donc à

des entreprises et des technologies scientifiques

qui se recoupent très largement, et l'importance

d'une communication et d'une coopération étroites

entre elles est évidente.

Ce symposium commun est le premier à être

organisé et financé conjointement par ces trois

organisations. Les sujets traités incluront les

domaines scientifiques qui intéressent leurs com­

munautés respectives: l'astronomie du sol et de

l'espace, la cosmologie et l'astrophysique des

particules, ainsi que la physique fondamentale

dans un cadre plus large. Cette manifestation vise

à donner une large vue d'ensemble des contribu­

tions des trois organisations. Le programme se

composera essentiellement de présentations de

conférenciers invités et de débats, mais il compor­

tera également quelques contributions plus

courtes et des panneaux.

Pour obtenir des renseignements supplémen­

taires ainsi qu'un formulaire d'inscription,

consultez "http:/ /www.eso.org/gen-fac/meetings/

symp2002" ou contactez Christina Staffer et Britt

Sjoeberg, Observatoire européen austral, Karl-

Schwarzschild-Str. 2 ,85748 , Garching bei

Mûnchen, Allemagne; fax +49 89 3 2 0 0 6 480 ;

e-mail: "symp2002@eso.org".

Le NuPECC a décidé d'actualiser son rapport de

décembre 1994 intitulé "Impact et applications de

la science nucléaire".Trois groupes de spécialistes

ont été formés pour revoir les trois thèmes sélec­

tionnés: sciences de la vie, énergie et science des

atomes et des matériaux. Leurs comptes rendus

seront présentés et discutés à l'occasion d'un

atelier, Science nucléaire: impact, applications,

interactions, qui se déroulera à Dourdan, près de

Paris, du 21 au 23 novembre. Vous trouverez tous

les renseignements utiles sur le site

"ht tp: / /www.nupecc.org/ ia i2001".

A l'ouverture de l'exposition commerciale "La France au CERN" organisée au CERN en juin dernier. De

gauche à droite: le chargé de liaison avec l'industrie Jean-Claude Brisson; Florence Cousquerdu

CFME ACTIM; l'ambassadeur de France auprès des Nations Unies à Genève et délégué au Conseil du

CERN Philippe Petit; le directeur de la recherche du CERN Claude Détraz; le conseiller technique du

ministère de la recherche Alexandre Defay; le directeur du département de l'énergie, des transports,

de l'environnement et des ressources naturelles de la direction de la technologie du ministère de la

recherche Bernard Frois; et le directeur de PIN2P3 et délégué au Conseil du CERN Jean-Jacques

Aubert.

A l'inauguration de l'exposition itinérante du CERN, Quand l'énergie devient matière, au Musée

technique de Vienne en mai dernier. Le directeur des accélérateurs du CERN Kurt Hiibner (a gauche)

et la directrice du musée, Gabriele Zuna-Kratky. (Photo Peter Sedlaczek.)

3 6 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

PERSONNALITES

Un regard interdisciplinaire sur le Soleil. Amelîo

Grillo du laboratoire italien du Gran Sasso (à

droite) parle de la détection des neutrinos

solaires avec Jan Kuipers, président de la

section Physique solaire de la Division commune

de l'astrophysique de la Société européenne de

physique et de la Société européenne d'astro­

nomie, lors d'une réunion de la commission

divisionnaire organisée au Gran Sasso.

Le ministre serbe de la science, de la

technologie et du développement Dragan

Domazet signe le livre d'Or des personnalités en

visite au CERN le 8 juin.

Cette année, les participants à la Conférence

internationale Europhysique sur la physique des

hautes énergies (HEP2001) qui s'est tenue à

Budapest du 12 au 18 juillet ont été accueillis à

son ouverture par le nouveau ministre hongrois de

la'science Jôzsef Pâlinkas, ancien membre de la

collaboration OPAL au collisionneur LEP du CERN et

représentant hongrois au Comité européen sur les

futurs accélérateurs. Pâlinkas a fait observer que

l'ouverture de la conférence HEP2001 le premier

jour de son mandat a été sa toute première

démarche en tant que ministre. Il a annoncé avec

satisfaction que le budget alloué à la science par

son pays a augmenté de 6 1 % cette année et a

souligné que le domaine "pas si facile" de la

physique des particules est parfait pour exercer

l'esprit déjeunes gens intelligents, pas uniquement

pour la physique mais aussi pour les préparer à

travailler dans d'autres secteurs de la société.

Ky : | B i L'éminent physicien et

JhSB ancien directeur de

I M f S Brookhaven Maurice

H H f l Goldhaber a passé son w JÊM 9 0 e anniversaire à une

| | V réunion de l'expérience

.J mm UNO de désintégration du

nucléons et d'observation des neutrinos. Né en

Autriche, Goldhaber a commencé sa carrière de

chercheur dans les années 3 0 au Laboratoire

Cavendish de Cambridge, où il a travaillé avec

James Chadwick sur la mesure de la masse du

neutron, découvert peu de temps auparavant.

CERN For i n f o r m a t i o n :

E-mai l visits.service@cern.ch W e b www.cern.cK/visits

New visits programme after LEP closure

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 3 7

PERSONNALITES

Le 5 juillet, le ministre iranien de la science, de la recherche et de la

technologie Mostafa Mom (à droite) et le directeur général du CERN

Luciano Maiani ont signé un projet de mémorandum d'accord portant sur

la participation d'universités iraniennes au programme scientifique du

CERN. Cet accord prévoit qu'un chercheur iranien et trois étudiants

viendront au CERN pour participer à l'expérience CMS au collisionneur

LHC, et que l'industrie iranienne contribuera à la construction de

l'expérience. Ce mémorandum ouvre également la voie à une éventuelle

future participation iranienne à d'autres expériences menées au CERN.

Mike Lazaridis (deuxième à partir de la gauche), président et codirecteur

de la recherche chez Motion (Canada), concepteur et fabricant de premier

plan d'équipements de communication sans fil en visite au CERN.

Convaincu de l'importance de la physique fondamentale pour la société,

Lazaridis parraine l'Institut Perimeter (sud-ouest de l'Ontario), spécialisé

dans la physique théorique. "La physique théorique est à l'origine de

pratiquement toutes les avancées technologiques de la société

d'aujourd'hui", a déclaré Lazaridis. "Des lasers aux ordinateurs, des

téléphones cellulaires à l'imagerie par résonance magnétique, les

développements technologiques actuels prennent leur source dans la

physique théorique novatrice d'hier." Il est ici en compagnie de (de gauche

à droite) la coordinatrice chargée des questions concernant les Etats

membres du CERN et conseillère scientifique de l'Institut Perimeter Cecilia

Jarlskog, la chef du Groupe Calorimètre à carreaux de l'expérience ATLAS

Ana Maria Henriques Correia, et la coordinatrice des visites des

personnalités au CERN Wendy Korda.

Tom Taylor, chef adjoint de la Division LHC du CERN, explique la

technologie des aimants supraconducteurs destinés au collisionneur LHC à

une délégation du Forum scientifique mondial sur la physique des hautes

énergies de l'Organisation pour la coopération et le développement

économique.

Un symposium organisé

aux Houches, dans les

Alpes françaises, du 27 au

29 juin a marqué le 5 0 e

anniversaire de l'école

d'été fondée en 1951 par

Cécile de Witt (à droite)

et qui a donné un nouveau

souffle à la physique

d'Europe continentale.

Cette rencontre, tout

d'abord axée sur

l'enseignement de la

mécanique quantique et

de la théorie quantique des champs, a ensuite été consacrée à l'examen

approfondi de sujets d'actualité. De Witt est ici accompagnée du prix Nobel

1997 Claude Cohen-Tannoudji, qui a été tour à tour étudiant en 1955,

organisateur de session en 1964 puis conférencier aux Houches.

De retour à l'école aux Houches. De gauche à droite: le prix Nobel 1991

Pierre Gilles de Gennes, le prix Nobel 1989 Normal Ramsey et Bryce

de Witt.

3 8 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

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PERSONNALITES

André Rousset 1930-2001 André Rousset, qu ia joué un rôle décisif dans la

physique des chambres à bulles à liquides lourds

au CERN, s'est éteint le 1 e r juillet.

Polytechnicien, il intègre en 1954 le laboratoire

de recherche de Louis Leprince-Ringuet et

participe à des expériences inédites sur les rayons

cosmiques du Pic du Midi de Bigorre. Professeur à

l'Ecole des Mines, Paris, dès 1960, il devient l'un

des directeurs du laboratoire de Louis Leprince-

Ringuet de 1964 à 1969, puis intègre le CERN où il

dirige les travaux sur les chambres à bulles à

liquides lourds. A ce titre, il dirige les débuts de la

grande chambre à bulles Gargamelle dont il a été,

sous la direction d'André Lagarrigue, l'un des

artisans de la réussite et de l'utilisation ultérieure

pour les expériences sur le faisceau de neutrinos

du CERN.

Le courant neutre faible a été découvert dans

Gargamelle en 1973, laissant présager l'unification

des interactions électromagnétique et faible, ce qui

a valu le prix Nobel aux théoriciens à l'origine de

cette prédiction. André Rousset a joué un rôle

majeur dans cette découverte avec d'autres

physiciens de la collaboration internationale

Gargamelle, dont André Lagarrigue et Paul

Musset. Il a été membre du Comité des

directives scientifiques du CERN de 1974

à 1980.

Rentré à Paris en 1974, il ne tarde pas à

devenir conseiller scientifique pour le gouver­

nement, avant d'intégrer le groupe

Aérospatiale en 1985 où il restera comme

conseiller scientifique du Président jusqu'en

1995. Il gardera son poste de professeur de

physique à l'Ecole des Mines jusqu'à sa

retraite en 1998.

André Rousset était un physicien enthou­

siaste et dynamique, doté d'une forte intuition

et d'un grand sens critique. Ses collabora­

teurs garderont le souvenir d'une personne

chaleureuse et enjouée, un homme d'esprit et

d'humour avec qui il était toujours agréable

de travailler.

Violette Brisson, LAL, Orsay et Ung Nguyen Khac,

Ecole Polytechnique.

Les pionniers de la chambre à bulles à liquides

lourds: André Rousset (1930-2001, à droite) en

compagnie d And ré Lagarrigue (1924-1975)

devant la chambre à bulles à liquides lourds BP3 au

CERN en 1962, l'un des précurseurs de la célèbre

chambre Gargamelle.

Christoph Schmelzer 1908-2001 Christoph Schmelzer, l'un des

pionniers des accélérateurs

des particules en Allemagne

et au CERN et des pères

fondateurs du laboratoire GSI

de Darmstadt dont il a été le

premier directeur scientifique

de 1969 à 1979, s'est éteint

le 10 juin à Heidelberg, à

l'âge de 92 ans.

Né à Lichtentanne,dans la

Saxe, il fréquente l'école de

Zwickau et commence ses

études supérieures à

l'Université technique de

Munich, où il étudie d'abord

la chimie avant de changer de filière et d'université

pour se consacrer à la physique à léna, où il pré­

sente sa thèse sur les mesures hautes fréquences

en 1935.

Après avoir été quelque temps l'assistant de

Max Wien à léna, il part aux Etats-Unis, mais doit

revenir à léna en 1939 où il travaille avec Georg

Goubeau jusqu'en 1945 sur la physique et la

technologie à la longueur d'onde de 10 cm. En

1948, il devient l'assistant de Walther Bothe à

Heidelberg. En 1952, son attention se porte sur les

accélérateurs de particules au moment même où

Christoph Schmelzer 1908-2001

est lancée l'idée d'un grand

laboratoire européen, le

CERN, et il devient l'un des

principaux membres du

groupe qui concevra puis

construira le Synchrotron à

protons (PS), alors l'un des

deux accélérateurs les plus

puissants au monde.

De 1954 à la fin de la

construction du PS, il occupe

les fonctions d'adjoint au

Chef de la Division PS, John

Adams.Toutefois, on se

souvient surtout de lui

comme celui qui a créé,

inspiré et dirigé le groupe responsable du système

d'accélération radiofréquence.

La construction du premier grand accélérateur à

gradients alternés au monde, avec asservissement

du faisceau par rétroaction, représentait un nou­

veau domaine scientifique, nécessitant des

techniques radiofréquence imaginatives et

inédites, et nombre de spécialistes pensaient

qu'un échec était inévitable. La fréquence d'accé­

lération devait suivre une fonction non linéaire du

champ magnétique de guidage avec une précision

impossible à atteindre avec une programmation

externe. En outre, il fallait traverser en cours d'ac­

célération une énergie de transition,

potentiellement fatale, à laquelle la phase

synchrone passe d'un côté de l'onde d'accéléra­

tion à l'autre. Enfin, il fallait impérativement suivre

avec précision la fréquence des cavités accéléra­

trices ajustée à l'aide de ferrites.Tous ces

problèmes ont été résolus dès cette première

utilisation de systèmes multiples de rétroaction

asservis sur le faisceau lui-même. Schmelzer est

l'un des inventeurs de cette nouvelle technologie.

Robert Jungk a décrit la mise en service du PS

en 1959 dans son livre The Big Machine

(Scribners, New York 1968). Après plusieurs articles

concernant une série de questions épineuses,

Jungk poursuit: "le (dernier) problème venait tout

juste d'être résolu qu'un système radiofréquence

extrêmement compliqué destiné à la commutation

grande vitesse, moins de dix millième de seconde,

s'est mis à cafouiller. Impossible d'obtenir quoi

que ce soit de la méthode du contrôle du faisceau,

inventée à Heidelberg, dans laquelle l'accélération

du faisceau de protons est régulée parses propres

signaux de rétroaction, et son maître, Christoph

Schmelzer, d'ordinaire si calme, laisse apparaître

pour la première fois une nervosité que même sa

bière favorite n'arrive pas à dissiper".

Tout rentre néanmoins dans l'ordre peu de D>

4 0 C o u r r i e r C E R N Septembre 2001

PERSONNALITES

Vladimir L Solovianov 1940-2001 l'accélérateur U-70 à la fin

des années 60, de la preuve

d'une augmentation du rayon

du proton dans les interac­

tions fortes à haute énergie.

Au cours des quinze

dernières années, Solovianov

joua un rôle directeur dans la

mise au point de trois expé­

riences de polarisation du

spin: NEPTUN avec la

machine de 400 GeV-3TeV

UNK, ainsi que RAMPEX et

SPIN@U-70 avec l'accéléra­

teur U-70 de 70 GeV. Ces expériences sont un

élément majeur du Programme de collaboration en

physique entre la Russie et les Etats-Unis ainsi que

du grand programme de l'IPHE de Protvino sur la

polarisation.

Solovianov était un physicien exceptionnelle­

ment actif et talentueux. Il a également contribué

de manière significative à plusieurs autres expé­

riences impliquant le CERN et la Russie ainsi que

Vladimir L Solovianov 1940-2001

les Etats-Unis et la Russie,

comme l'expérience de

diffusion élastique avec

polarisation à haute énergie

avec le SPS du CERN et

l'expérience E-704 de désin­

tégration du lambda avec

des protons polarisés au

Fermilab.

Sa mort est survenue

alors que, comme à l'accou­

tumée, il travaillait

quotidiennement sans se

ménager pour que sa nou­

velle expérience SPIN@U-70, qui lui tenait à coeur,

sur la diffusion élastique proton-proton avec

polarisation à transfert d'impulsion élevé soit

entièrement installée et prête à recueillir des

données dans le faisceau extrait à 70 GeV en mars

2002 . A ses nombreux collègues en Russie et dans

le monde entier il laissera le souvenir d'un scienti­

fique exceptionnel et d'un ami sage et loyal!

N ETyurine, M N Oukhanov, A D Krisch.

L'éminent physicien expérimentateur des hautes

énergies Vladimir L Solovianov est décédé soudai­

nement le 26 juin, à l'âge de 60 ans, dans un

tragique accident.

Né le 17 décembre 1940 à Dniepropetrovsk en

Ukraine, il obtint un diplôme de physique de l'uni­

versité d'Etat de Moscou en 1964. La même

année, il commença une carrière, qui allait durer

37 ans, à l'Institut de physique des hautes énergies

de Protvino, où il devint titulaire d'une maîtrise puis

d'un doctorat dans le domaine de la physique du

spin à haute énergie.

Au début de sa carrière, Solovianov contribua à

créer les hodoscopes destinés à l'une des pre­

mières expériences de diffusion élastique avec

l'accélérateur U-70 de 70 GeV. Il apporta ensuite

d'importantes contributions à l'expérience IPHE-

SEN (Saclay), qui permit d'effectuer des mesures

précises des sections efficaces de l'interférence

entre les champs coulombien et nucléaire, ainsi

que des sections efficaces inclusives et des effets

de polarisation du spin. Il fut également un coau­

teur de la découverte déterminante, effectuée avec

temps après et le 24 novembre 1959, le synchro­

tron à protons PS passe sans difficulté la barre

critique de l'énergie de transition et atteint 24 GeV

avec un coefficient de transmission de 90%.

A partir de 1959, Christoph Schmelzer enseigne

la physique appliquée à Heidelberg. Il encourage la

construction du laboratoire des ions lourds GSI

équipé de l'accélérateur linéaire UNILAC, qui voit

officiellement le jour en décembre 1969 et dont il

devient le premier directeur scientifique. Il favorise

le développement des installations du laboratoire

avec un accélérateur circulaire pour atteindre des

énergies plus élevées. Grâce à son esprit vision­

naire et à sa sagesse, le GSI devient l'un des

principaux acteurs de la recherche mondiale sur

les ions lourds.

Professeur honoraire à Heidelberg, Christoph

Schmelzer était membre de l'Académie des

sciences de Heidelberg. En 1978, il s'est vu décer­

ner la Croix allemande du mérite. Il laisse le

souvenir d'une personne chaleureuse et modeste.

Avec sa disparition, la recherche scientifique perd

l'une de ses figures de proue.

• Nathan Isgur, responsable scientifique au

Laboratoire Jefferson et eminent théoricien est

décédé le 23 juillet à l'âge de 54 ans. Un hom­

mage lui sera rendu dans le prochain numéro.

N O U V E A U P R O D U I T

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La série de modules P25A et P30A pour détecteurs

analogiques d'Electron Tubes comprend un tube

photomultiplicateur, un amplificateur d'adaptation

d'impédance et une alimentation haute tension

négative, le tout enfermé dans un ensemble com­

pact. Ces dispositifs, qui constituent une interface

idéale entre le tube photomultiplicateur et l'amplifi­

cateur, sont faciles à utiliser et ne nécessitent que

des alimentations basse tension. La réponse en

fréquence va du continu jusqu'à 100 MHz, ce qui

fait de ces modules des instruments idéaux pour

mesurer les sources transitoires rapides de lumière

d'intensités faibles à relativement élevées. Destinés

au marché de l'instrumentation, ils seront particu­

lièrement utiles pour des applications comme le

balayage laser et la microscopie électronique.

Pour plus d'informations, contacter Electron

Module pour détecteur de lumière d'Electron

Tubes.

Tubes Ltd, Bury Street, Ruislip, Middlesex HA4 7TA;

tél. +44 (0)1895 630771; fax 44 (0)1895

635953 ; e-mail info@electron-tubes.co.uk; Web

"www.electrontubes.com".

Going to work at CERN?

For information, contact Users.Office@cern.ch

C o u r r i e r C E R N Septembre 2001 4 1

RECRUTEMENT Pour tous renseignements sur des publicités dans le CERN Courrier, les dates de publication ou les dates limites, veuillez nous contacter:

Institute of Physics Publishing, Dirac House, Temple Back, Bristol, BS1 6BE, UK. Tel: +44 117 930 1026, Fax: +44 117 930 1178 Tarifs par centimètre/colonne: Monochrome £36,2-couleur£38,4-couleur£40.

W i l s o n

F e l l o w s h i p s Fermilab supports particle physicists early in their careers by providing unique opportuni­ties for se If-directed research in experimen­tal particle physics. The fellowships are awarded on a competitive basis to Ph.D. physicists of exceptional talent as evidenced by their contributions to the field in their postdoctoral work. Fellows will work at Fermilab in areas of experimental particle physics of their choice. Wilson Fellowships are tenure track positions with an initial term appointment of three years.

Each candidate should submit a curriculum vitae and a detailed statement of research interests and proposed activities, and should arrange to have four letters of reference sent to the address below. Application materials and letters of reference should be received by October 31, 2001.

Materials, letters and requests for information should be sent to:

Patricia L McBride Chairman, Wilson Fellows Committee

Fermi National Accelerator Laboratory MS234 P.O. Box 500

Batavia, IL 60510-0500

E-mail: mcbride@fnal.gov

More information can be found at our web site: http://www.fnal.gov/pub/

forphysicists/fellowships/wilson.html

Fermi lab A U.S. Depar tment of Energy Laboratory.

Fermilab is an Equal Opportuni ty /Aff i rmat ive Action Employer

T h e EUROPEAN PATENT OFFICE is a se l f - f inancing in te rgovernmenta l Organisat ion wh ich g ran ts pa ten ts val id th roughout Europe. W e employ near ly 5 0 0 0 highly qual i f ied staf f

We are now looking for ENGINEERS IN ELECTRONICS, TELECOMMUNICATIONS, BIOTECHNOLOGIES AND MANY OTHER TECHNICAL FIELDS to carry out search and examination of patent applications in The Netherlands (The Hague) and in Germany (Munich and Berlin).

Candidates should meet the following requirements:

have a university degree in one of the relevant fields. Some years of professional experience, MSc or PhD, would be an advantage.

have a good knowledge of English, French and German, the working languages of the EPO

be a national of one of the Contracting States of the European Patent Organization

Please send your detailed CV to: European Patent Office, Recruitment Officer,

Postbus 5818, NL-2280 HV Rijswijk or Fax: +31 70 3403678

or recruitment.thehague@epo.org More information can be found on the WEB :

www.european-patent-office.org/epo/jobs.htm

International Conference on Accelerator 6 Large Experimental

Physics Control Systems

nouember 27-30, 2001 • San Jose, California, USB Invited Talks: Edward Moses, National Ignition Facility (NIF)

Rolf Bork, Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO)

Marc Ross, Overview of Accelerator Timing Systems (SLAC)

Ferdinand Willeke, Global Accelerator Network

Mark Piesko, Java Beans for Acelerator Application Development

Other Topics: Emerging hardware & software technologies such as XML,

Java, Real-time OS, timing systems, fieidbusses, development methods and

tools, project engineering, configuration and database, and MANY MORE!

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Ear ly r e g i s t r a t i o n c l o s e s O c t o b e r 1, 2001!

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Chairman: J.UI. (Rusty) Humphrey Program Chairman: Hamid Shoaee

Be There for ICALEPCS 2001, A Unique Opportunity!

L A B O R A T O R I O D E I N S T R U M E N T A Ç Â O E

F Î S I C A E X P E R I M E N T A L D E P A R T I C U L AS

L I P RESEARCH ASSOCIATE

I N EXPERIMENTAL PARTICLE PHYSICS Applications are invited for a Research Associate position at LIP-Lisbon to work in the CMS experiment at CERN.

The successful applicant w i l l part icipate i n the LIP activities in the CMS Electromagnetic Calorimeter Trigger and Data Acquisit ion. The work w i l l involve the development of control software, the test of hardware prototypes and the development of electron and photon reconstruction algorithms.

The successful applicant w i l l be based in the Geneva area integrating a LIP team of physicists and engineers on the CERN site.

Applicants should have a PhD in part icle physics and expertise in modern software techniques. The posi t ion is for a durat ion of three years, w i t h a possible extension of three years, and is available f rom July 2001. A later starting date is possible.

Applications, comprising a curr iculum vitae, a list of publications and three letters of reference, should be sent to Joao Varela, CERN/EP, 1211 Geneva 23.

Further information can be requested from joao.varela@cern.ch or obtained at the LIP web site, http://www.lip.pt

42 C E R N C o u r i e r September 2001

P A U L S C H E R R E R I N S T I T U T

r e s e a r c h f o r t h e f u t u r e

Experimental Physicis Proton Therapy

Since 1997, PSI is operating a novel proton therapy facility for cancer treatments, using a dynamic beam delivery technique applied on a very compact proton gantry. The positive experience with the present system at PSI is now bringing a further expansion of the facility, with the installation of a dedicated medical accelerator and of a new, second generation, proton gantry.

Your tasks You assist the project leader on developments for the 2nd gantry, i.e. computational work during the conceptual design, followed by the preparation and the experimen­tal work with the beam during commissioning.

Your profile You have recently graduated (PhD) in physics and have some practical experience in working with particle beams in an accelerator environment. The requirements inclu­de programming skills for the simulation work of the new advanced beam scanning methods and for the analysis of the experimental results. Furthermore, you are a good team player and have a good knowledge in English and German. For more information please contact Dr. E. Pedroni, tel. +41 56 310 35 18, email eros.pedroni@psi.ch.

Please send your application to: PAUL SCHERRER INSTITUT, Human Resources, ref.code 2100-03, CH-5232 Villigen PSI, Switzerland.

Further job opportunities: www.psi.ch

Undergraduate, fldult decelerated and Graduate Programs in:

• Business Administration ( D B A , N B A , E M M ) )

•Communication and Media M l

•Telecommunication ( H B D T )

INTERNATIONAL UNIVERSITY IN GENEVA I C Q R t e d e P r é - B o i s 20 • 1 2 1 5 G E N E V A 15, S w i t z e r l a n d

T e l . : ( + 4 1 + 2 2 ) 7 1 0 7 1 1 0 / 1 2 • F a x : ( + 4 1 + 2 2 ) 7 1 0 7 1 11 E m a i l : i n f o @ i u n . c h • W e b s i t e : w w w . i u n . c h

A c c r e d i t e d b y I A C B E , U S A

SUCCESS STARTS UIITH A GOOD EDUCATION

The Univers i ty of N e w Mexico

THE NEUTRINO GROUP AT THE UNIVERSITY OF N E W MEXICO INVITES APPLICATIONS FOR THE POSITION OF POSTDOCTORAL RESEARCH ASSOCIATE.

CURRENTLY, THIS GROUP CONSISTS OF TWO FACULTY AND SEVERAL STUDENTS INVOLVED I N THE K A M L A N D EXPERIMENT. THE GROUP ALSO HAS INTERESTS I N A NEXT GENERATION NEUTRINO/PROTON DECAY EXPERIMENT. T H E SUCCESSFUL APPLICANT IS EXPECTED TO TAKE A LEADING ROLE I N THE CALIBRATION SYSTEM AS WELL AS DATA ANALYSIS. A P H . D . I N PARTICLE OR NUCLEAR PHYSICS IS REQUIRED. RESIDENCY I N EITHER N E W MEXICO OR JAPAN IS NEGOTIABLE, BUT THE APPLICANT MUST BE WILLING TO SPEND SIGNIFICANT AMOUNTS OF TIME I N BOTH LOCATIONS.

PLEASE SEND YOUR RESUME AND THE NAMES OF AT LEAST THREE REFERENCES TO:

PROFESSOR B. DIETERLE, DEPARTMENT OF PHYSICS AND ASTRONOMY UNIVERSITY OF NEW MEXICO, ALBUQUERQUE, N M 87131

(DIETER@UNM.EDU)

y P O S T D O C T O R A L P O S I T I O N T h e o r e t i c a l H e a v y I o n P h y s i c s

H e l s i n k i I n s t i t u t e o f P h y s i c s

The Helsinki Institute of Physics invites applications for a postdoctoral position in the theory of ultrarelativistic heavy ion collisions. One to two positions for 1+1 years will be opened, start ing Spring 2 0 0 2 or later. The location can be either the Helsinki Institute of Physics,

University of Helsinki, or the Department of Physics, University of Jyvaskyla.

Applicants should send their curriculum vitae, list of publications and a research plan, and have two letters of recommendation sent to:

Kari J. Eskola, Department of Physics, University of Jyvaskyla, P.O. Box 3 5 , FIN-40351 Jyvaskyla, Finland.

Applications should arrive before September 3 0 , 2 0 0 1 ,

but later applications may also be considered. /

Je f fe rson L a b D i s t i n g u i s h e d F e l l o w s h i p in B e a m Physics (Position #AT2124)

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) in Newport News, Virginia, USA, is an internationally recognized laboratory engaged in fundamental scientific research in nuclear and particle physics based on the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). The laboratory is operated for the US Department of Energy under management of the Southeastern Universities Research Association (SURA). In addition to operating CEBAF, the laboratory also operates a Free Electron Laser (FEL) facility. As a result of its core strength and competency in RF superconductivity, the laboratory is a major partner in many national and international projects such as the SNS, CEBAF 12 GeV Upgrade, RIA, andTESLA.

In addition to the operating facilities and projects, the laboratory embodies its key theoretical and experimental expertise in particle and light beams and RF superconductivity in two centers of excellence: the Center for Advanced Studies of Accelerators and the Institute for SRF Science and Technology, with associated computer and laboratory facilities. The laboratory also has a highly specialized world-class particle source/injector group.

In order to further enhance its core competencies in the physics and technology of accelerators, lasers, particle beams, and synchrotron radiation, Jefferson Lab is creating a Jefferson Lab Distinguished Fellowship in Beam Physics Program.

Approximately one award will be made each year on a competitive basis.

The candidates are expected to propose a research project within the Jefferson Lab core competencies in accelerator/laser physics & technology (superconducting RF science & technology, recirculating or energy-recovering linacs, free electron lasers, etc).

ELIGIBILITY: These fellowships are targeted to entry-level physicists of exceptional talents. As such, it is restricted to individuals having received a doctoral degree within three years of application. A previous postdoctoral position is not a requirement.

TERM OF APPOINTMENT: The initial term of appointment is for three years. The appointment could be extended to another term or converted to a permanent position if justified.

APPLICATION: All interested candidates are encouraged to apply by submitting an application to: Employment Administrator, SURA/Jefferson Lab, 12000 Jefferson Avenue, Newport News, VA 23606. Fax: 757-269-7559, E-mail: JOBLINE@JLAB.ORG. Please specify position number and job title when applying. The deadline for application is 31 October 2001. The application should include a curriculum vitae, a list of publications, a research proposal, and a list of at least three references. For more information, contact Drs. Jean Delayen (DELAYEN@JLAB.ORG) or Swapan Chattopadhyay (SWAPAN@JLAB.ORG).

Proud to be an Equal Opportunity, Affirmative Action Employer

C E R N C o u r i e r September 2001 4 3

Mechanical Engineer - Staff Member Summary: Senior Level Mechanical Engineer to work as a member of the Accelerator Physics and Engineering Group in the Los Alamos Neutron Science (LANSCE) Division to provide engineering support for the design, fabrication, procurement, and testing of normal and superconducting linear accelerators, storage rings, normal and superconducting maenets, beam transport systems, beam diagnostics, and associated equipment for the acceleration and transport of electron and ion beams. Carry out finite element thermal and structural analyses of normal and superconducting accelerator cavities. Interact wi th linac and beam transport physicists, mechanical engineers, mechanical designers, fabrication technicians, and test technicians to define the technical requirements and carry out the mechanical engineering design for linear accelerators and related hardware. Provide technical direction to designers, technicians, and subcontractors for the development and production of linear accelerator hardware. Create technical specifications for in-house and subcontract development and production of linear accelerator hardware.

Required Skills: Significant experience in the design, fabrication, procurement, and testing of mechanical hardware systems including structural, hydraulic, and vacuum systems. Experience in the technical direction of mechanical designers, fabrication and test technicians. Extensive experience in the use of commercial finite element thermal and structural analysis codes. Experience creating applications code in FORTRAN and/or C. Experience in the use of Mechanical CAE) systems. Demonstrated oral and written communication skills. Abil i ty to obtain a DOE Q clearance, which normally requires U.S. citizenship.

Desired Skills: Experience in the mechanical engineering design, analysis, fabrication, and testing of normal and superconducting linear accelerator cavities, storage rings, normal and superconducting magnets, beam diagnostic devices, beam transport systems, and related hardware. Experience in the use of CFD codes. Experience with CNC manufacturing and inspection.

Education: Masters Degree in Mechanical Engineering plus ten years relevant experience or equivalent combination of education and experience. Registration as a professional engineer is desirable.

Notes to Applicants: For specific questions about the status of this job, call (505) 667-0763.

To Apply: Submit a comprehensive resume and cover letter that addresses the specific required cr i ter ia, referencing "CERN017537", via email to jobs@lanl.gov, or via postal service to Los Alamos National Laboratory, Resume Service Center, Mailstop P286, Los Alamos, N M 87545.

L O S A L A M O S NATIONAL LABORATORY

Operated by the University of California for the Department of Energy. AA/EOE

w w w . l a n l . g o v / j o b s

A s s o c i a t e Sc ien t i s t Pos i t i on DO E x p e r i m e n t

F e r m i l a b C o m p u t i n g D i v i s i o n The Comput ing Division at Fermilab has an opening for an Associate Scientist on the DO Experiment. The Associate Scientist position offers the opportunity to participate in the research program at the DO Experiment, a particularly excit ing prospect with data from Run II at the Tevatron now being col lected. The successful candidate should actively part icipate in the DO Experiment and have particular responsibil i ty in the development and maintenance of the comput ing and analysis infrastructure for DO. The candidate w i l l have the tasks of developing and exploit ing expertise in one or more of the fol lowing areas: sophist icated distr ibuted data handl ing systems, database design, reconstruction and triggering algorithms, the C++ in f rast ructure packages for the experiment, and the design and integration of comput ing systems of off l ine analysis. The successful candidate wi l l take a major responsibil i ty for one or more aspects of comput ing and software for DO. The details of the assignment wi l l be worked out with the head of the DO Computing and Analysis group. As a member of the laboratory, the candidate is expected to also take a major role in the research program at DO. The candidate must have a Ph.D. in Particle Physics and postdoctoral experience in experimental particle physics, physics analy­sis and compu t ing . Comput ing sk i l l s including C++ programming and/or scr ipt ing language skil ls are desirable. Good commu­nication skil ls and the abil i ty to funct ion as part of a team are important. Candidates for th is position (Reference # 0 1 0 1 2 3 ) should submi t a cu r r i cu lum vi tae, a l ist of publ icat ions, and 3 letters of reference, by September 3 0 , 2 0 0 1 , to Dr. Matthias Kasemann, Fermi National Accelerator Laboratory, P.O. Box 500, MS 370, Batavia, IL 60510, USA. A U.S. Department of Energy Laboratory. EOE/AA Employer M/F/DA/

F E R M I L A B

Max-Planck- lnst i tut fur Physik (Werner-Heisenberg-lnsti tut)

We Invite app l i ca t i ons f r o m recen t Ph.D. g radua tes for

t w o post -doctora l pos i t i ons in

E x p e r i m e n t a l H igh Energy Phys ics The appointments are made for two years and the positions are available now.

With this year's upgrade of the HERA collider, with prospects for a five-fold increase in luminosity as well as runn ing with a polarized lepton beam, and the upgrade of the Hl-Experiment, we are entering a new and exciting phase of physics with ep-collisions.

Our group has been engaged in the Hl-Experiment at HERA and is actively participating in upgrading the detector for data taking with HERA II. Our main new projects are the liquid argon calorimeter jet trigger, a fast first level trigger delivering jet-like energy clusters, and new sophisticated preprocessing of the input data for the existing second level neural network trigger.

Our group is involved in various aspects of HI Physics analysis such as structure functions, heavy quark and jet production, heavy vector meson production and search for instantons in QCD. The substantial increase in luminosity will emphasize the

physics at high Q 2 . We expect the successful candidates to become engaged in one of our upgrade projects and to participate in one of our physics programs.

Our Institute is seeking to increase the number of women in high energy physics. Therefore qualified women are especially encouraged to apply. Applicants with a physical handicap will be given preference, if equally well qualified.

Applications with full CV, statement of research interests, publication list, and names and addresses of three referees, or any inquiries should be made as soon as possible to:

Prof. G. Buschhorn, Max-Planck-lnstitut fur Physik (Werner-Heisenberg-lnstitut)

Fôhringer Ring 6, D-80805 Munchen (email: gwb@mppmu.mpg.de)

Project Leader, Linear Collider R & D

at Fermilab Fermilab seeks an experienced scientist to lead its linear collider R&D program. This expanding program is currently pursuing R&D on room temperature structures and rf distribution systems, and studying technology options for a second generation electron-positron linear collider. Responsibilities will include providing management and technical direction for a program aimed at developing cost effective approaches to an electron-positron linear collider over the next several years, and for coordinating the Fermilab effort with national and international partners. The Project Leader will report to the Fermilab Associate Director for Accelerators. This position requires previous experience with linear accelerators or high power rf systems, and demonstrated organizational/leadership abilities. Applicants or interested parties requiring more information-'should contact:

Steve Holmes Fermilab Associate Director for Accelerators

Fermilab, MS105 P.O. Box 500

Batavia, IL 60510, USA E-mail: holmes@fnal.gov

Ph: 630-840-3211

Applications should include a curriculum vitae, publication list, and the names of at least three references.

Fermilab A U.S. Department of Energy laboratory. Fermilab is

an equal opportunity/Affirmative Action Employer

E x p l o r e

L i n k

D i g e s t

B r o w s e

S e a r c h

B o o k m a r k

cerncourier.com

IN FN / îstftuto Nazionaïe

di- Fisica Nudeare

Post-Doctoral Fellowships f o r n o n - I t a l i a n c i t i z e n s in t h e

f o l l o w i n g r e s e a r c h a r e a s :

T h e o r e t i c a l P h y s i c s ( N . 1 0 )

E x p e r i m e n t a l P h y s i c s ( N . 2 0 )

The INFN Fellowship Programme 2001-2002 offers 30 (thirty) positions for non Italian citizens for research activity in theoretical or experimental physics. , -Fellowships are intended for young post-graduates who have not attained 35 years as of October 30,2001. Each fellowship initially is granted for one year and then may be extended for a second year. The annual gross salary is EURO 24,800 for candidates coming from E.U. or U.S.A. and EURO 21,700 for candidates coming from other countries. Round trip travel expenses from home country to the INFN Section or Laboratory will be reimbursed, also lunch tickets will be provided for working days. Candidates should submit their application form, a statement of their research interests and enclose three reference letters. Candidates should choose one of the following INFN Laboratories: Laboratori Nazionali di Legnaro (Padova), Laboratori Nazionali del Gran Sasso (L'Aquila),

Laboratori Nazionali del Sud (Catania) e Laboratori Nazionali di Frascati (Roma)

Or INFN Sections in the Universities of: Torino, M i l a n o , Padova, Genova, Bologna, Pisa, Napol i , C a t a n i a , Tr ieste , Firenze,

Bar i , Pavia , Cag l ia r i , Ferrara , Lecce, Perugia , or one of the 3 universit ies in Rome

"La Sapienza' 1 , 'Tor Vergata" or "Roma3".

The research programs, must be focused on the research fields of the Section or Laboratory selected (www.tnfn.it) Applications must be sent to the INFN no later than October 30, 2001. Candidates will be informed by February 2002 about the decisions taken by the INFN selection committee. Fellowships must start within three months of the communication to the grantees. Requests of deferment excepted. In format ion , requests for appl ica t ion forms, and appl icat ions should be addressed to

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Direzione Affari del Personate Ufficio Borse di Studio

Casella Postale 5 6 0 0 0 4 4 Frascati (Roma) I tal ia .

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE

IL PRESIDENTE

(Prof. Enzo larocci)

T H E U N I V E R S I T Y

of L I V E R P O O L

T w o L e c t u r e s h i p s i n P h y s i c s

Department of Physics

Initial salaries within the range £20 ,267 ~ ^ 3 2 ? 2 I 5 P a

The Department is a leading international research centre. Two

lectureships are available from 1 October 2001 for outstanding

candidates with research interests in Experimental Particle Physics

to lead a research area in the current and future programme.

The current programme includes ATLAS and LHCb at CERN,

H I at DESY, BaBar at SLAC and CDF at Fermilab. Detector

R&D underpins this and future programmes. Facilities include

the new Liverpool Semi-Conductor Centre, powerful computing

farms and modern mechanical workshop. You will contribute

in an innovative way to departmental teaching.

Informal enquiries to Professor P J Nolan on 0151 794 3377,

fax: 0151 794 3362, email: nolan@ns.ph.liv.ac.uk

Visit http://hep.ph.liv.ac.uk/

Quote Ref: B/634/CC Closing Date: 3 0 September 2001

Further particulars and details of the application procedure

should be requested from the Director of Personnel, The

University of Liverpool, Liverpool L69 3BX onoiji 794 2210

(24 hr answerphone) or via email: jobs@liv.ac.uk

Web site at http://www.liv.ac.uk

C O M M I T T E D T O E Q U A L O P P O R T U N I T I E S

the French third Generation

Synchrotron Radiation Facility SOLEIL is a funded project for the construction and operation of a third generation synchrotron radiation facility in France, on the plateau de Saclay, near Paris.The project consists in building a 2.5 GeV low emittance Storage Ring which will deliver its very high brilliance photon beams to 24 beamlines.The first phase of the construction will start in 2002 and last 4 years, at the end of which the radiation Source and 10 beamlines will become operational. SOLEIL will support scientists in the implementation of fundamental and applied research on the structure of condensed matter in fields such as Physics, Chemistry, Crystallography, Earth Science, Biology and Medicine, Surface and Materials Science.

The Machine Division is responsible for the original design, assembly, commissioning and eventually the operation and development of the electron accelerator complex of the facility (a 350m circumference Storage Ring, a 2.5 GeV Booster and a 100 MeV linear accelerator), of the insertion devices and the photon beam front-ends. The Machine Division is now seeking to recruit the:

HEAD OF THE RF GROUP Job description

Within the Machine Division, the head of the RF group is responsible for the design, construction, installation and commissioning of the high frequency accelerating systems for the Booster and the Storage Ring. He/she defines and sets up the associated R&D programme. He/she supervises the RF group composed of about 12 engineers and technicians and he/she stimulates its activities. The field of responsibility of the RF group encompasses the super-conducting accelerating cavities of the Storage Ring, the copper cavity of the Booster, together with their associated pieces of equipment (transmitters, HV power supplies, diagnostics, low level electronics and control,...). It may be extended to the feedback systems required to keep the beam instabilities due to collective effects under control. The SOLEIL RF systems must be designed to provide for a very high reliability and a very low mean time between failures.

As a senior physicist, the head of the RF group contributes to the optimisation of the Machine performances and participates in the Machine physics studies.

Qualifications and experience You are a graduate from an engineering school and/or you have a PhD in physics. You have at least 10 years of experience or activities in the RF field and you have a thorough knowledge of the accelerating RF systems for particle accelerators. You have a good understanding of accelerator beam dynamics and more specifically of beam instabilities. You are familiar with the computing codes used in the design of accelerating cavities. Some knowledge of super-conducting systems would be desirable. You will have to demonstrate clear skills in managing a group.

General Conditions SOLEIL offers you an interesting opportunity in a high technology environment.This permanent position is to be filled as soon as possible. The SOLEIL project team is temporarily located on the Orsay University Campus, the final location being 5km away on the Plateau de Saclay (30km South West of Paris). Salary conditions will depend on the experience and qualifications.

Applications and CV should be sent to Jean-Marc FILHOL, SOLEIL Deputy Project Director, SOLEIL/LU RE,

BP 34, F-91898, Orsay (France) or by email to filhol@soleil.u-psud.fr.

For more information contact fiihol@soleil.u-psud.fr or level@soleil.u-psud.fr or visit the SOLEIL website: http://www.soleil.u-psud.fr/

ELECTRONIC ENGINEERS T h e D e u t s c h e E l e k t r o n e n - S y n c h r o t r o n D E S Y in H a m b u r g , m e m b e r of t he a s s o ­c ia t ion of nat iona l research cen te rs H e r m a n n v o n H e l m h o l t z - G e m e i n s c h a f t D e u t s c h e r F o r s c h u n g s z e n t r e n , is a nat iona l cen te r of bas i c resea rch in phys i cs w i th a p p . 1,400 e m p l o y e e s a n d m o r e t h a n 3 ,000 scient i f ic g u e s t s f r o m G e r m a n y a n d fo re ign coun t r ies per year. T h e acce le ra to rs in ope ra t i on are d e d i c a t e d to par t ic le phys i cs a n d research w i th synch ro t r on rad ia t ion .

W i t h i n t h e g r o u p - M P Y - a c c e l e r a t o r p h y s i c s w e of fer severa l

Postdoctoral Positions E x p e r i m e n t a l P h y s i c s o r E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g

( C o n t r a c t p e r i o d : 3 y e a r s )

In t h e f r a m e w o r k of t h e in te rna t iona l T E S L A c o l l a b o r a t i o n , D E S Y is d e v e l o p i n g a Free E lec t ron Lase r for w a v e l e n g t h s far b e l o w t h e v i s ib le . T h e p ro jec t is b a s e d o n t he s u p e r c o n d u c t i n g T E S L A Test A c c e l e r a t o r Facil i ty, w h i c h p r o v i d e s t h e t e c h n o l o g i c a l b a s i s for a fu tu re h i g h - e n e r g y e l e c t r o n - p o s i t r o n l inear col l ider .

A key c o n t r i b u t i o n t o t h e s u c c e s s of th is ins ta l la t ion wi l l b e t he d e v e l o p m e n t , c o n s t r u c t i o n a n d c o m m i s s i o n i n g (if n e c e s s a r y by w o r k in shi f ts) of a n u m b e r of a d v a n c e d e l ec t r on a c c e l e r a t o r c o m p o n e n t s . T h e s u c c e s s f u l c a n d i d a t e wi l l b e r e s p o n s i b l e for c o o r d i n a t i o n of w o r k a l r e a d y u n d e r w a y a n d / o r fo r c o n s t r u c t i o n of c o m p o n e n t s to b e d e s i g n e d b y h im/herse l f . H e / S h e wi l l f i nd an o p t i m u m e n v i r o n m e n t for p r o f e s s i o n a l t r a i n i ng . R e s e a r c h v is i ts at c o l l a b o r a t i n g ins t i tu tes wi l l b e p o s s i b l e .

Sc ien t i s t s w h o h a v e recen t l y f i n i s h e d the i r Ph .D. , h a v e e x p e r i e n c e in th is f ie ld a n d a re no t m o r e t h a n 3 2 y e a r s o l d , a re inv i ted t o s e n d the i r letter of a p p l i c a t i o n a n d t h r e e n a m e s of re fe rees t o ou r p e r s o n n e l d e p a r t m e n t .

P a y m e n t a n d soc ia l bene f i t s c o r r e s p o n d t o t h o s e in p u b l i c se rv i ces (BAT l ia; a c c o r d i n g t o G e r m a n Civi l Se rv i ce ) .

J o b N o . : 5 6 / 2 0 0 1

H a n d i c a p p e d a p p l i c a n t s wi l l b e g i v e n p r e f e r e n c e to o the r a p p l i ­c a n t s w i t h t h e s a m e qua l i f i ca t i ons .

D E S Y s u p p o r t s t h e c a r e e r s of w o m e n a n d e n c o u r a g e s e s p e c i a l l y w o m e n t o app ly .

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w w w . d e s y . d e

T h e N i e l s B o h r I n s t i t u t e f a r A s t r o n o m y , P h y s i c s a n d G e o p h y s i c s

U n i v e r s i t y of C o p e n h a g e n

P o s t d o c t o r a l p o s i t i o n i n E x p e r i m e n t a l P a r t i c l e P h y s i c s

A postdoctoral posit ion is avai lable f rom November 1 , 2 0 0 1 wi th the Experimental Particle Physics group at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen. The posit ion is for two years with a possibil i ty of extension, however, not exceeding five years.

The part ic le physics group is located at the Niels Bohr Inst i tute, and its experiments ALEPH and ATLAS are performed at CERN and HERA-B at DESY.

The appointed candidate is expected to participate in the ATLAS activit ies. More speci f ic s h e / h e should cont r ibute to the physics analysis and the groups involvement in the GRID project. More information can be found at h t t p : / / w w w . n b i . d k / H E P /

Deadl ine for appl icat ions is October 8, 2 0 0 1 , at noon. If you consider apply ing for the posi t ion, read the fu l l text of the adver t i sement on the internet address h t t p : / / w w w . k u . d k / l e d / s t i l l i n g e r /

Applications should be sent to:

Professor Jorn Dines Hansen, The Niels Bohr Inst i tu te, Blegdamsvej 17, DK-2100 Copenhagen, Denmark

R u t h e r f o r d A p p l e t o n L a b o r a t o r y The Particle Physics Department has two vacancies for Electronic Engineers to provide support for the ATLAS semi-conductor tracker (SCT) and the ATLAS trigger system. Applicants should have a good degree in Electronic Engineering, : Physics or a related subject (or equivalent), and a good working1 knowledge: and understanding of electronics. Both of these projects are technically challenging, and demand a high degree of initiative, and Innovation. The posts require candidates, who are strong ;team: players, have good communication skills and have the ability to plan an# meet deadlines. Candidates must have a willingness to travel within; the UK and Europe. Candidates should state which position they are applying for:

V N 2 1 2 7 : Vacancy to work within the DAQ group to develop the Level-T trigger electronics which requires hist purpose-built processors, large FPGAs and high-speed links. Further information is available from Dr Norman Gee, RAL on (01235) 821900 ext. 6244 or e-mail c.n.p.gee@rl.ac.uk

V N 2 1 2 8 : Vacancy within the SCT group to work on the powering, readout and testing of the SCT and requires a person with a basic practical understanding of electronics. Some experience in testing detector systems would be valuable. Further information is available from Dr Mike Tyndel, RAL on (01235) 821900 ext. 5246 or e-mail m.tyndel@rl.ac.uk

Information on the ATLAS experiment and RAL Particle Physics Department is available on the World Wide Web at http://hep.www.rl.ac.uk/pub/ppd.html

Salary will be in the range £19,700 to £24,620 and £25,000 to £31,250 dependent on experience. A non-contributory pension scheme, flexible working hours and a generous leave allowance are also offered. Application forms can be obtained from: HR Operations Group, Human Resources Division, Rutherford Appleton Laboratory, Chilton, Didcot, Oxfordshire, OX11 0QX. Telephone (01235) 445435 (answerphone) or email recruit@rl.ac.uk quoting reference VN2127/01 or VN2128/01. More information about CLRC is available from CCLRC's World Wide Web pages at http>://www.cclrc.ac.uk

All applications must be returned by 28 September 2001.

The CCLRC is committed to Equal Opportunities and is a recognised Investor In People. A no smoking policy is in operation. INVESTOR IN PEOPLE

C O U N C I L F O R T H E C E N T R A L L A B O R A T O R Y O F T H E R E S E A R C H C O U N C I L S

cerncour ie r .com E u r o p e a n R e s e a r c h Infrastructure

B e r g e n C o m p u t a t i o n a l P h y s i c s Labora to ry

CALL FOR PROPOSALS Bergen Computational Physics Laboratory (BCPL) is a Research Infrastructure at the University of Bergen, Norway, with a scientific staff working on modeling of subatomic, atomic and molecular reactions, using supercomputing facilities exceeding 0.5 TeraFlop capacity. B C P L offers access to researchers or research teams from the EU and its Associated States in order to solve computational physics problems in the above mentioned fields. Short stays (approx. 2-4 weeks) for established researchers are supported by the E C in the framework of the Access to Research Infrastructure activity of the Improving Human Potential program. Deadlines for proposals are April 15 and October 15.

Contact: Prof L P Csernai , BCPL , University of Bergen, Allegt. 55 , 5 0 0 7 Bergen, Norway

email : bcpl@fi.uib.no, URL: http:/ /www.fi .uib.no/-bcpl/

46 C E R N C o u r i e r September 2001

COMPUTER SYSTEMS ENGINEER II ATLAS GROUP, PHYSICS DIVISION

MECHANICAL ENGINEERING

The Physics Division of the Lawrence Berkeley National Laboratory has a major role in the pixel and silicon strip systems for the ATLAS Experiment at the Large Hadron Collider at CERN. The Physics Division is seeking a scientist or engineer to take a leadership role in the development and use of software systems related to the ATLAS pixel and silicon strip tracking systems. The successful candidate would take an immediate lead role in the development and use at LBNL of the real-time software systems for testing pixel or silicon strip integrated circuits and pixel or silicon strip electronics/sensor assemblies (modules). Maintenance and continued development of software systems for evaluating the performance of the pixel and sili­con strip systems at CERN during final assembly, commissioning and initial operation are required. Depending on the experience and quali­fications of the successful candidate, this will be a term position with the possibility of becoming a career appointment or, for very well qualified and experienced candidates, an immediate career (perma­nent) appointment. A minimum of two years of hands-on experience with software for silicon detector systems is required.

The current job location is at Berkeley Lab with frequent travel to CERN but with the expectation of residency at CERN during the final assembly, commissioning and initial operation of the ATLAS silicon tracking system.

Candidates should submit an application with CV and three letters of recommendation via e-mail to afnsemployment@lbl.gov. Or mail to: Lawrence Berkeley National Laboratory, One Cyclotron Road, MS: 937-0600, Berkeley, CA 94720. Applications should reference job number PHAT/013680/JCERN. For more information visit: http://www.lbl.gov

Berkeley Lab is an Affirmative Action/ Equal Opportunity Employer committed to the development of a diverse workforce.

Brandeis University T e n u r e T r a c k F a c u l t y P o s i t i o n

T h e o r e t i c a l H i g h E n e r g y P h y s i c s

The Department of Physics at Brandeis University invites applications for a Tenure Track Faculty Position in Theoretical High Energy Physics: string theory, quantum field theory, elementary particle theory, gravitation or closely related fields. The appointment will be at the tenure track Assistant Professor level. Faculty members are expected to be effective teachers at both the graduate and undergraduate levels. The Physics Department also has active groups in experimental high energy physics, condensed matter physics, astrophysics and biophysics.

We are seeking an individual with demonstrated excellence in research, who will pursue a vigorous research program and establish connections with existing programs in the department.

Applications, including curriculum vitae, a brief statement of research plans, three letters of recommendation and evidence of teaching ability should be sent to:

Professor Howard Schnitzer, Physics Department, MS 057, Brandeis University, Waltham, MA 02454-9110

(physicsl@brandeis.edu).

First consideration will be given to candidates whose applications are received by December 15,2001.

Brandeis University is an affirmative action/equal opportunity employer; women and minorities are encouraged to apply.

Jefferson Lab, located in Newport News, Virginia, USA, is a world-class scientific laboratory centered around a high-intensity, continuous wave electron beam, which provides a unique capability for nuclear physics research. The lab is managed for the Department of Energy by the Southeastern Universities Research Association.

Currently we have an excellent opportunity for two Mechanical Engineers. Both candidates will provide mechanical engineering support for the Accelerator Division, and have the opportunity to contribute to planned upgrades to the CEBAF accelerator to 12 GeV and J LAB FEL to 10 kW in IR and 1 kW in UV.

S E N I O R M E C H A N I C A L E N G I N E E R ( A R 3 2 2 3 ) The candidate will serve as the administrative and technical lead for the Mechanical Engineering Group. He/she will lead a group of thirty to forty, engineers and designers in the energy upgrades of current machines, and serve as overseer of operation and improvements to existing mechanical systems. The incumbent must be able to work independently on involved projects taking concepts from physicist and other engineer and turn them into working designs. The must be able to solve and manage complex problems where there are limited precedents available. Must be able to multi-task in a fast paced environment. Minimum Qualifications: BS or MS in Engineering with fifteen years of design experience related to particle accelerators. Familiarity with multiple aspect of accelerator design and theory, including injector design, UHV, cryogenics, diagnostics, magnets, and alignment is a must. The candidate must also be an expert in one or more of the above. Experience in coordinating large design groups and managing multiple projects is required. Good communication skills and the ability to interact constructively with physicists, engineers, designers, technicians and procurement personnel are required. The starting annual salary range will be $70,200 to $134,500.

M A G N E T E N G I N E E R ( A R 3 2 3 4 ) Provide lead mechanical engineering oversight and lead a team responsible for all aspects of magnet engineering and support in the Accelerator division. These responsibilities include design of new magnets, system ownership of existing magnets, and oversight of the magnet measurement and test facility. As the lead magnet engineer, responsibilities include analysis, design, procurement, production, measurement, installation, and maintenance of magnets for JLAB's present electron accelerators and for ongoing upgrades to the J LAB FEL and planned upgrades to the CEBAF accelerator. As system owner, the incumbent will be responsible for the maintaining and improving the performance of magnets currently in the CEBAF accelerator. As manager of the magnet measurement area, he or she will ultimately be responsible for testing of magnets, interpretation of the test data, and long-term performance studies of new and existing magnet designs. MINIMUM QUALIFICATIONS:. MS in Engineering or physics, and ten years of engineering experience with accelerator technology with an emphasis on magnet design, testing, and production. A demonstrably strong analytical and numerical background is required. Experience running magnet design codes, experiment design, and measurement analysis, as well as familiarity with accelerators, high vacuum devices, and precision alignment methods are desirable. Supervisory experience is strongly desired. The starting annual salary range will be $70,200 to $111,000.

For prompt consideration, please send resume and salary history to: J e f f e r s o n L a b , Attn: Employment Administrator, 12000 Jefferson Ave., Newport News, VA 23606. Fax: 757-269-7559, E-mail: j o b l i n e @ j l a b . o r g . Please specify position number and job title when applying. Further information and complete descriptions of this and other positions can be found by visiting our web site at http://www.jlab.org/jobline.htmi.

Proud to be an Equal Opportunity, Affirmative Action Employer

POSTDOCTORAL OR ASSOCIATE RESEARCH SCIENTIST POSITION I N

ATOMIC A N D MUON PHYSICS

Our group at Yale is doing research in atomic and muon physics with the Swiss meson facility at the Paul Scherrer Institute in Villigen, Switzerland (near Zurich). Our principal experiment at present is the measurement of the Lamb shift in the 2 S state of muonic hydrogen (u~p) using laser techniques. The Lamb shift experiment is approved at PSI. Research and development of the equipment for the experiment is well underway and runs with the muon beam are expected to start within one year. Future laser spectroscopy measurements will include the hfs of the 2S state in \x~p and related measurements of u~d. Residence at PSI and trips to our colleagues at the University of Paris will be involved. Our research position is open now and is a two year appointment initially which could be extended. Laser experience is desirable. The salary will be in the range from$35Kto$50K/yr.

Candidates should send a CV, the names of two references, and a brief summary of past research to:

Professor Vernon W. Hughes, Yale University Physics Department, 260 Whitney Ave, PO Box 208121, New Haven, CT. 06520-8121.

Vernon.Hughes@yale.edu Send a copy by email to Satish .Dhawan@yale. edu

C E R N C o u r i e r September 2001 47

a

R E S E A R C H A S S O C I A T E P O S I T I O N E X P E R I M E N T A L S U B A T O M I C P H Y S I C S

THE U N I V E R S I T Y O F B R I T I S H C O L U M B I A

Applications are invited for a postdoctoral Research Associate position in experimental High Energy Physics at the University of British Columbia. The successful candidate will work on the BaBar experiment and is expected to play a leading role in BaBar data analysis and to contribute significantly to our group's responsibil i ty in the maintenance and operation of the'dr i f t chamber and in the development of its related software.

The UBC BaBar group presently has three faculty members: Hjsarty, Mattison and McKenna. Information on the UBC Physics and Astronomy Department may be found on the web at http://www.physics.ubc.ca .

Candidates must have a Ph.D. degree. Applicants should submit a curri­culum vitae and arrange for three letters of reference to be sent by November 1 5 , 2 0 0 1 to:

BaBar Group , c / o Professor J. McKenna Department of Physics and Astronomy

6 2 2 4 Agr icul tural Road University of Bri t ish Columbia,

Vancouver, B.C. V6T 1Z1 , CANADA Salary will depend on experience and will be supplemented with a cost of living allowance while at SLAC.The appointment may be renewed annually, subject to budgetary confirmation and mutual agreement, to a maximum period of 3 years. In accordance with Canadian immigration requirements, priority will be given to Canadian Citizens and permanent residents of Canada.

UBC hires on the basis of merit and is committed to employment equity. We encourage all qualified persons to apply.

E-mail inquiries: hearty@physics.ubc.ca, mattison@physics.ubc.ca or janis@physics. ubc. ca .

Applications WILL NOT be accepted by email, hardcopy only please.

Wi th in t h e g r o u p • a re l o o k i n g for a n

T h e D e u t s c h e E l e k t r o n e n - S y n c h r o t r o n D E S Y in H a m b u r g , m e m b e r of t he a s s o ­c ia t ion of na t iona l resea rch cen te rs H e r m a n n v o n H e l m h o l t z - G e m e i n s c h a f t D e u t s c h e r F o r s c h u n g s z e n t r e n , is a nat ional cen te r of bas i c r esea rch in phys i cs w i th a p p . 1,400 e m p l o y e e s a n d m o r e t han 3 ,000 scient i f ic g u e s t s f r o m G e r m a n y a n d fo re ign coun t r i es per year. T h e acce le ra to rs in ope ra t i on are d e d i c a t e d to par t ic le phys i cs a n d resea rch w i th s y n c h r o t r o n rad ia t ion .

F L C - . .Exper imen ts w i t h L e p t o n C o l l i d e r s " w e

Experimental Particle Physicist for t he par t i c ipa t ion in t he o n g o i n g p repa ra to ry w o r k for t he next gene ra t i on of par t ic le p h y s i c s e x p e r i m e n t s at DESY in par t icu lar in t he con tex t of t he T E S L A p r o g r a m ; d e v e l o p m e n t of b o t h the p h y s i c s c a s e a n d t he nove l i ns t rumen ta t i on a n d so f tware t e c h n i q u e s for e x p e r i m e n t s at fu ture e l ec t ron -pos i t r on co l l iders .

A p p l i c a n t s s h o u l d have a P h D in p h y s i c s a n d severa l yea rs of e x p e ­r ience in expe r imen ta l par t ic le phys f cs . T h e c a n d i d a t e s h o u l d have an e s t a b l i s h e d r e c o r d in the f ie ld . Excel lent c o m m u n i c a t i o n ski l ls a n d the abi l i ty to w o r k in a la rge co l l abo ra t i ve effort a re essent ia l .

P a y m e n t a n d soc ia l bene f i t s c o r r e s p o n d to t h o s e in pub l i c se rv i ces (BAT lb ; a c c o r d i n g to G e r m a n Civil Serv ice) .

D e a d l i n e for a p p l i c a t i o n : 3 0 . 0 9 . 2 0 0 1 J o b N o . : 5 9 / 2 0 0 1

H a n d i c a p p e d a p p l i c a n t s wil l b e g i ven p re fe rence to o ther a p p l i ­c a n t s w i th the s a m e qua l i f i ca t ions .

DESY s u p p o r t s the ca ree rs of w o m e n a n d e n c o u r a g e s espec ia l l y w o m e n to apply .

D E U T S C H E S E L E K T R O N E N - S Y N C H R O T R O N D E S Y Notkes t raBe 85 , D - 2 2 6 0 3 H a m b u r g , T e l . + 4 9 (0) 4 0 8 9 9 8 4 9 1 8

w w w . d e s y . d e

INDEX TO DISPLAY ADVERTISERS Acqiris 2 Pantechnik 32 Amptek 29 PDE Solutions 32 Bergoz 17 Saint-Gobain Crystals & Detectors 18 Creative Electronics Systems 51 SARL Smo-Met 39 Danfysik 25 Scanditronix Magnet 4 F.u.G. Electronik 25 Thermionics Vacuum Products 18 Goodfellow 13 Vacuum Generators 52 Hitec Power Protection 17 VAT Vacuum Products 8, 39 Janis Research 39 Walker Scientific 39 Johnsen Ultravac Kyocera Metrolab Instruments

39 4

39

The index is provided as a service and, while every effort is made to ensure its accuracy, CERN Courier accepts no liability for error

CERN COURIER RECRUITMENT

BOOKING DEADLINE

Associate Scientist B e a m s Division

Fermi Nat iona l Acce lera tor Laboratory cu r ren t l y seeks an Assoc ia te Sc ien t i s t to work in one of t he Beams Div is ion s y s t e m s g r o u p s ( T e v a t r o n , M a i n I n j ec to r , A n t i p r o t o n S o u r c e , P ro ton S o u r c e ) , c o n t r i b u t i n g t o m a c h i n e operat ion, improvements, and d iagnost ics. A d d i t i o n a l du t i es w i l l i n c l u d e w r i t i n g a p p l i c a t i o n programs in C, p e r f o r m i n g shi f t work dur ing machine commiss ion ing per iods and c o n d u c t i n g beam s tud ies , c o u p l e d w i t h a d v a n c e d a c c e l e r a t o r c a l c u l a t i o n s a i m e d at i m p r o v i n g m a c h i n e pe r fo rmance and versat i l i ty . T h i s ro le w i l l a l so e n t a i l m a k i n g a c c e s s e s i n t o b e a m e n c l o s u r e s and w o r k i n g in rad ia t i on and O D H areas. S o m e sh i f t work is requ i red d u r i n g c o m m i s s i o n i n g .

Qua l i f i ed cand ida tes w i l l possess a PhD in Phys ics , w i t h a m i n i m u m of t h ree years of pos tdoc tora l work and pr ior e x p e r i e n c e in e x p e r i m e n t a l b e a m p h y s i c s . Exact t i t l e a n d level w i l l d e p e n d on t he qua l i f i ca t i ons of t he se lec ted c a n d i d a t e .

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Fermilab A U.S. Department of

Energy National Laboratory We are an EEO/AA Employer M/F/D/V

RWTH R H E I N I S C H -W E S T F À L I S C H E T E C H N I S C H E H O C H S C H U L E A A C H E N

The D e u t s c h e F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t (DFG) has i n s t a l l e d a new graduate col lege a t Aachen Technical University (RWTH). The col lege s tar t ing in October 2 0 0 1 has the t i t le E lementary Particle Physics at theTeV Scale

Several grants are of fered tp s tuden ts work ing on the i r doc to ra l thes is in exper imental or theoret ical part ic le physics. The month ly s t i p e n d is 2 0 0 0 DM (app rox . 1 0 0 0 Euro) . Where a p p l i c a b l e a fami ly supp lement of DM 3 0 0 will be pa id . In addi t ion one postdoc posi t ion is avai lable wi th a month ly s t ipend of DM 2 9 7 0 - 3 2 7 0 .

More in format ion concern ing the research top ics and the research groups can be found in in the web using the adress

h t t p : / / w w w . p h y s i k . r w t h - a a c h e n . d e / p h y s l b / K o l l e g

The new col lege wil l not only offer interest ing research top ics bu t a lso a d d i t i o n a l cou rses se rv ing t h e fu r the r q u a l i f i c a t i o n of t h e s tudents . Please send your app l ica t ion wi th cur r icu lum vi tae and a s t a t e m e n t o f research in te res t as s o o n as p o s s i b l e t o t h e spokesmen of the col lege:

Prof. Ch. Berger I .Physikalisches Institut der RWTH-Aachen

D 5 2 0 5 6 Aachen

Email: berger@rwth-aachen.de

October issue: 14 September

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the Theory sous la direction de G Kane et

M Shifman, World Scientific, ISBN 981024522X.

Il est notoirement difficile d'écrire avec justesse

et anticipation sur l'histoire récente de la science.

C'est particulièrement vrai dans le cas de la super­

symétrie. En fait la supersymétrie n'est pas du tout

une idée récente, elle est née il y a une trentaine

d'années, ce qui comparé au rythme des progrès

récents de la science devrait la rattacher à une

autre ère géologique.

Néanmoins le jugement n'a pas encore été

rendu quant au rôle de la supersymétrie dans la

formulation des lois physiques et à son avenir dans

l'histoire des idées scientifiques.

Les physiciens sont frappés par sa beauté

mathématique, ses promesses crédibles de fondre

ensemble la relativité généralisée et les principes

de la mécanique quantique et ses propriétés de

symétrie qui permettent une description cohérente

des vastes structures hiérarchisées sur les échelles

déta i l les pertinentes au micromonde.Toutefois il

nous manque une preuve expérimentale tangible

de sa réalité physique.

Cet ouvrage ne tente pas d'établir un récit chro­

nologique des événements qui ont mené à la

découverte théorique de la supersymétrie et à ses

évolutions successives; il recueille plutôt les souve­

nirs personnels des pionniers et des fondateurs de

la supersymétrie. Ce faisant il donne au lecteur tous

les éléments nécessaires pour qu'il reconstruise

personnellement l'histoire qui lui plaît le mieux.

La supersymétrie est aujourd'hui un concept très

familier aux physiciens des particules, qu'ils soient

théoriciens ou expérimentateurs. Si vous entrez

dans un amphithéâtre pendant une conférence ou

un séminaire de physique des hautes énergies et

que vous écoutez l'orateur exposer les fréquences

de production des gluinos et des squarks, vous

aurez certainement l'impression que ces particules

sont bien réelles, avec des propriétés bien mesu­

rées. Mais en fait il ne s'agit que de conjectures

théoriques dont la confirmation ou l'infirmation

attendent le grand collisionneur de hadrons (LHC)

du CERN. Mais combien d'auditeurs dans cet

amphithéâtre savent-ils ce qui a motivé l'introduc­

tion de la supersymétrie en physique des

particules? Ou, comment les supercordes ont

effectivement été inventées (par Ramond, Neveu et

Schwarz) avant que la supersymétrie soit même

connue? Ou, dans une veine plus anecdotique,

comment le nom est passé de la "symétrie de

super-gauge" de Wess et Zumino à la "supersymé­

trie" de Sa la m et Strath dee? Ce livre est une

excellente lecture pour tous ceux (qu'ils soient dans

cet amphithéâtre ou non) qui ne connaissent pas

les réponses et veulent simplement en savoir plus.

Au début, la supersymétrie était une solution en

quête d'un problème. Les premiers auteurs

n'avaient pas à l'esprit l'énigme de la hiérarchie ou

la gravitation quantique qui sont les principaux

arguments utilisés aujourd'hui pour justifier l'invo­

cation de la supersymétrie, mais qui ne sont

apparus dans les publications scientifiques qu'au

début des années 80 . Golfand et Likhtman ont

inventé la supersymétrie pour chercher à com­

prendre la violation de la parité dans les

interactions faibles (avant l'émergence du modèle

standard des interactions électrofaibles). Volkov et

Akulov ont introduit les transformations supersy­

métriques non linéaires pour expliquer l'absence

de masse des neutrinos (interprétés comme des

fermions de Goldstone). Puis, de l'autre côté du

rideau de fer, Wess et Zumino ont redécouvert la

supersymétrie et, au prix de considérables déve­

loppements théoriques, ils ont ouvert les portes du

supermonde.

Il y a beaucoup à apprendre dans les phases

initiales de la supersymétrie et cet ouvrage apporte

les documents nécessaires sous une forme très

inhabituelle, à travers des souvenirs personnels. Il

faut dire que beaucoup des contributions contien­

nent des discussions techniques des progrès

théoriques qui demandent de la part du lecteur de

bonnes connaissances scientifiques.Toutefois, ces

parties sont mélangées aux souvenirs, aux

remarques personnelles et aux anecdotes, ce qui

rend la lecture plus captivante et évocatrice.

Le livre contient également un essai de

R Di Stefano qui tente d'étudier systématiquement

révolution historique de la supersymétrie. Je trouve

cet essai, rédigé en 1988 trop vieilli pour offir un

panorama adéquat et actuel du domaine. Par

contre, la plupart des contributions par les fonda­

teurs de la supersymétrie sont pleines de

remarques intéressantes du point de vue scienti­

f ique aussi bien qu'historique. Le chapitre rédigé

par la femme de Yuri Golfan est particulièrement

vivant, avec un portrait intense et passionné de son

mari et des souffrances, injustices et humiliations

intellectuelles dont ont souffert les juifs en Union

soviétique.

Gianfrancesco Giudice, CERN.

Livres reçus

ICHEP 2 0 0 0 : Compte-rendu de la 3 0 è m e confé­

rence internationale sur la physique des

hautes énergies sous la direction de C S Lim et

TakuYamanaka, World Scientific,

ISBN 9 8 1 0 2 4 5 3 3 5 , le jeu de deux volumes, £179.

Les actes du symposium qui s'est tenu à Osaka

du 27 jui l let au 2 août 2000 .

Sixty Years of Double Beta Decay: From

Nuclear Physics to Beyond Standard Model

Particle Physics par H V Klapdor-Kleingrothaus,

World Scientific, ISBN 9 8 1 02 3779 0, £147.

Synthèse (62 pages) et bibliographie (33

pages) utiles accompagnant 1200 pages d'articles

réimprimés, y compris des articles par les pionniers

du neutrino (au début) et des extraits du Courrier

CERN (à la f in).

Particle Physics and the Universe:

Proceedings of the Nobel Symposium, 2 0 - 2 5

August, 1 9 9 8 sous la direction de L Bergstrom,

P Carlson et C Fransson, World Scientific,

ISBN 9 8 1 0 2 4 4 5 9 2 , £55 .

On y trouvera un hommage à David Schramm

(décédé le 19 décembre 1997) par Michael Turner

et de nombreuses contributions par d'éminents

spécialistes sur divers sujets de cosmologie à

l'astrophysique.

Basics and Highlights in Fundamental Physics,

Proceedings of the International School of

Subnuclear Physics sous la direction d'Antonino

Zichichi, World Scientific, ISBN 981024536X, £ 1 2 1 .

Les actes de l'école qui s'est tenue à Erice,

Sicile, en août/septembre 1999. En préface on

trouvera des hommages à Bjorn Wiik, décédé le 26

février 1999, par Kjell Johnsen, Horst Wenninger et

Gunter Wolf. On y traite ensuite des bases, puis des

avancées marquantes théoriques et expérimen­

tales avant une session spéciale pour les nouveaux

talents. Gerard' t Hooft avait donné la conférence

d'ouverture sur le principe holographique.

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