Ce RAP parodique , oeuvre de Kate McAlpine, est un vrai bonheur, en même temps qu’ un exercice de vulgarisation très concis. Je vous propose une traduction en français pour les non anglophones, accompagnée de petites explications scientifiques … (vous me pardonnerez les petits changements pour les rimes)

Twenty-seven kilometers of tunnel under ground
Designed with mind to send protons around
A circle that crosses through Switzerland and France
Sixty nations contribute to scientific advance
Two beams of protons swing round, through the ring they ride
‘Til in the hearts of the detectors, they’re made to collide
And all that energy packed in such a tiny bit of room
Becomes mass, particles created from the vacuum
And then…

27 kilomètres de tunnels profonds
construits pour faire tourner des protons en rond
Un anneau traversant la Suisse et la France
60 nations contribuent pour l’avancée de la science
2 faisceaux de protons autour de l’anneau fonçant
au coeur des détecteurs, ils se rentrent dedans
Et toute cette énergie concentrée dans l’espace temps
Devient de la masse, sortant du néant
Et alors …

Après les présentations d’usage du nouveau-né et les félicitations aux 60 parents, AlpineKat annonce le principe de l’accélérateur de particules : accélérer au maximum des protons pour les faire se rencontrer dans un gigantesque anneau afin d’engendrer une progéniture originale, de nouvelles particules . Comme je l’expliquais dans le billet précédent, en vertu d’une généralisation de la fameuse relation entre masse et énergie que vous connaissez tous, E=mc^2, la masse, c’est de l’énergie, et l’énergie, c’est de la masse : en concentrant l’énergie cinétique des protons accélérés, on espère convertir cette énergie en masse et créer ex nihilo de nouvelles particules toujours plus exotiques …

Refrain

LHCb sees where the antimatter’s gone
ALICE looks at collisions of lead ions
CMS and ATLAS are two of a kind
They’re looking for whatever new particles they can find.
The LHC accelerates the protons and the lead
And the things that it discovers will rock you in the head.

LHCb cherche où l’antimatière est passée
ALICE regarde les collisions d’ions plombés
CMS et ATLAS ont le même boulot
ils cherchent les nouvelles particules émergeant du lot
Le LHC accélère le plomb et les protons
ses découvertes dans la tête vous trotteront …

Le refrain présente les 4 détecteurs placés dans le LHC :
- LHCb est un détecteur qui va essayer de voir s’il y a une asymétrie entre matière et antimatière dans une réaction sur un type de quarks, les quarks “bas” (d’où le b, qui signifie aussi “beauté”). Plus de détails dans un couplet plus bas.
- ALICE est une expérience de collision d’ ions plomb. On espère qu’en faisant s’entrechoquer des ions plomb, on va parvenir à plus ou moins les réduire en bouillie et à créer ainsi une espèce de soupe de quarks et de gluons, similaire à ce que devait être l’univers juste après le big-bang.
- CMS et ATLAS sont des détecteurs de particules plus “standards”. On espère y détecter de nouvelles particules, comme le boson de Higgs, ainsi que des particules supersymétriques…

We see asteroids and planets, stars galore
We know a black hole resides at each galaxy’s core
But even all that matter cannot explain
What holds all these stars together – something else remains
This dark matter interacts only through gravity
And how do you catch a particle there’s no way to see
Take it back to the conservation of energy
And the particles appear, clear as can be

You see particles flying, in jets they spray
But you notice there ain’t nothin’, goin’ the other way
You say, “My law has just been violated – it don’t make sense!
There’s gotta be another particle to make this balance.”
And it might be dark matter, and for first
Time we catch a glimpse of what must fill most of the known ‘Verse.
Because…

Astéroides, planètes, étoiles à l’infini
des trous noirs cachés au coeur des galaxies
Mais impossible de comprendre avec toute cette matière
ce qui retient les étoiles ensemble, il y a un autre truc derrière
La matière noire interagit uniquement par la gravité
Mais comment détecter une particule qu’on ne peut pas regarder ?
Considérons alors l’énergie qui doit être conservée
et voilà la particule très clairement qui apparaît

On voit des gerbes de particules jaillissant de tous les côtés
Mais on s’aperçoit qu’ on ne voit rien dans la direction opposée
Vous vous dites “Ma loi est violée, cela n’a pas de sens
Il y a forcément une particule équilibrant la balance”
C’est ptêt bien de la matière noire, et c’est une première
détection de ce qui remplit la plus grande partie d’l’ univers
Pace que …(refrain)

La matière noire est peut-être le plus grand mystère de la physique actuelle. Matthieu nous en avait parlé il y a quelques mois : les observations des mouvements des galaxies ne sont pas compatibles avec ce que l’on voit à l’oeil nu. Tout se passe comme si l’univers était beaucoup plus lourd qu’il n’en a l’air (en fait 20 fois plus lourd). On pense que le vide n’est pas si vide que ça, et qu’il y a une forme de matière, encore inconnue, qui est là, autour de nous, mais qu’on ne peut pas voir, bien qu’on ressente les effets de sa gravité. AlpineKat nous explique comment on compte la détecter : imaginons qu’on arrive à produire de la matière noire dans le LHC au cours de certaines collisions. En physique, il y a des lois de conservation. Par exemple, lors d’une réaction chimique, le nombre d’atomes de chaque type est conservé, c’est le fameux “rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme” de Lavoisier. La même chose se passe avec les particules; les lois de conservation sont juste un peu plus compliquées car l’énergie peut se convertir en masse et lycée de Versailles. A la fin, on fera les comptes, ajoutera énergies, impulsions, masses … des particules détectées sachant ce qui doit être conservé. Si tout d’un coup, on s’aperçoit que quelque chose manque dans le compte, ce sera peut-être cette matière invisible qui sera la masse manquante …

Antimatter is sort of like matter’s evil twin
Because except for charge and handedness of spin
They’re the same for a particle and its anti-self
But you can’t store an antiparticle on any shelf
Cuz when it meets its normal twin, they both annihilate
Matter turns to energy and then it dissipates

When matter is created from energy
Which is exactly what they’ll do in the LHC
You get matter and antimatter in equal parts
And they try to take that back to when the universe starts
The Big Bang – back when the matter all exploded
But the amount of antimatter was somehow eroded
Because when we look around we see that matter abounds
But antimatter’s nowhere to be found.
That’s why…

De la matière l’antimatière est le jumeau maléfique
à part la charge et l’orientation du spin quantique
Entre une particule et son anti-soi tout est identique
Mais stocker l’antimatière est un peu problématique
si les jumeaux se rencontrent c’est la panique
la matière devient énergie et il reste bernique

Quand la matière est engendrée par de l’énergie
précisément ce qu’on fait au ellècheci
on produit autant de matière que d’antimatière
tout comme au début de l’univers
le big-bang, quand toute la matière a explosé
mais depuis la quantité d’antimatière a diminué
car quand on regarde aujourd’hui, la matière on en a plein
alors que l’antimatière, on n’en voit point

Lorsque l’énergie se convertit en matière, on devrait théoriquement produire autant de matière que d’antimatière. Si on remonte au big-bang, il y a quinze milliards d’années, on n’avait essentiellement que de l’énergie, qui s’est ensuite convertie en particules de matière et d’antimatière. Mais aujourd’hui, en regardant autour de nous, on ne voit que de la matière (si on avait de l’antimatière, elle s’annihilerait aussitôt avec la matière pour redonner de l’énergie). C’est l’un des autres mystères de la physique : pourquoi y a-t-il plus de matière que d’antimatière dans l’univers ?
On pense en fait qu’il y a peut-être en réalité une asymétrie dans les lois de la physique entre matière et antimatière, au bénéfice de la matière. On espère pouvoir la détecter dans le LHCb en étudiant les interactions entre quarks et antiquarks b.

The Higgs Boson – that’s the one that everybody talks about.
And it’s the one sure thing that this machine will sort out
If the Higgs exists, they ought to see it right away
And if it doesn’t, then the scientists will finally say
“There is no Higgs! We need new physics to account for why
Things have mass. Something in our Standard Model went awry.”

But the Higgs – I still haven’t said just what it does
They suppose that particles have mass because
There is this Higgs field that extends through all space
And some particles slow down while other particles race
Straight through like the photon – it has no mass
But something heavy like the top quark, it’s draggin’ its ***
And the Higgs is a boson that carries a force
And makes particles take orders from the field that is its source.
They’ll detect it….

Le boson de Higgs, celui dont tout le monde parle
on va savoir avec notre machine infernale
si le Higgs existe, on va le voir sur le champ
s’il n’existe pas, les scientifiques diront finalement
” y’a pas de Higgs il faut une nouvelle physique inventer
la masse existe, c’est que le modèle standard est incomplet”

Mais ce Higgs, je n’ai pas dit ce qu’il faisait
Si les particules ont une masse, c’est dû à l’effet
du champ de Higgs, qui baigne tout l’espace
certaines particules sont prises dedans, tandis que d’autres tracent
tout droit, comme le photon qui n’a pas de masse, vu ?
mais un truc lourd comme le quark top, il faut qu’il traîne son gros c**
Le Higgs est un boson, particule élémentaire
dirigeant les particules évoluant dans son champ scalaire

(dur dur à traduire celui-ci …)

Le Higgs est la future star du LHC. En fait, ce serait presque décevant si on le détectait : cela signifierait que le modèle standard est juste, qu’on a tout compris à cette échelle (et on aurait du mal à justifier l’investissement pour des accélérateurs de particules encore plus gros : il vaut mieux en effet produire des résultats nouveaux et surprenants, quitte à ce qu’ils contredisent la théorie existante ).

Mais le Higgs, kesaco ? Un peu dur d’expliquer une équation sans maths. L’hypothèse est qu’il existe ce qu’on appelle un “champ de Higgs”. Imaginez qu’une espèce de mélasse emplit tout l’univers. Cette mélasse empêche les objets “d’avancer” : d’un point de vue effectif, c’est ce qui expliquerait leur masse. Certaines particules n’interagiraient pas avec ce champ, comme le photon, qui n’a donc pas de masse. Le boson de Higgs, c’est une espèce d’excitation de ce champ, un peu comme un grumeau de mélasse à l’intérieur même de la mélasse.

Now some of you may think that gravity is strong
Cuz when you fall off your bicycle it don’t take long
Until you hit the earth, and you say, “Dang, that hurt!”
But if you think that force is powerful, you’re wrong.
You see, gravity – it’s weaker than Weak
And the reason why is something many scientists seek
They think about dimensions – we just live in three
But maybe there are some others that are too small to see
It’s into these dimensions that gravity extends
Which makes it seem weaker, here on our end.

And these dimensions are “rolled up” – curled so tight
That they don’t affect you in your day to day life
But if you were as tiny as a graviton
You could enter these dimensions and go wandering on
And they’d find you…

Vous pensez peut-être que la gravité est trop intense
parce qu’en quelques secondes quand vous tombez de vélo,
vous heurtez rapidement le sol, criant “ouah, ça fait bobo”
Mais penser que cette force est puissante n’a pas de sens
En fait la gravité est faible, plus faible que rachitique
la raison est mystérieuse, cherchée par les scientifiques
Ils pensent aux dimensions, nous en comptons trois
Mais il y en a peut-être d’autres plus petites qu’on ne voit pas
La gravité se dilue dans ces dimensions supplémentaires
Ce qui la rend si faible à l’échelle de la Terre

Ces dimensions sont si enroulées, courbées intensément
qu’on ne les peut pas les voir dans notre vie quotidiennement
Mais si vous étiez aussi petit qu’un graviton
vous pourriez entrer et explorer ces mystérieuses dimensions
Et elles vous trouveraient …

On touche là les limites de la physique théorique. La gravité est en effet la force fondamentale la plus faible des quatre forces élémentaires, responsables de toutes les interactions de l’univers : 38 ordres de grandeurs plus faible que l’interaction forte. C’est très étrange : on a de bonnes raisons de penser que toutes ces forces ne sont en fait qu’une facette d’une seule et même force. On a déjà réussi à unifier 3 des 4 forces élémentaires; seule la gravité n’a pas pu être incluse pour l’instant dans une théorie de grande unification. Cela nécessitera une théorie de gravitation quantique, permettant d’unifier les deux grandes théories du XXième siècle : la relativité générale et la mécanique quantique. Pour expliquer la faiblesse de la gravité à notre échelle, on est obligé de recourir dans le formalisme à ces notions de dimensions “enroulées”, si petites qu’on ne les sent pas à notre échelle, mais qui jouent un rôle dans les équations. Avec le LHC, on va explorer des échelles énergétiques très grandes, plus proches des échelles d’énergie où les 4 forces n’en font en fait qu’une, ce qui devrait donner des indices sur la nature de la gravité …

Edit : je m’aperçois après coup qu’il y avait déjà une traduction en français … Tant pis, je me suis bien amusé à trouver la mienne

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Billet publié le Thursday, September 11th, 2008 à 22:31 dans les catégories Physique. Lien vers le flux de commentaires : RSS 2.0 . Vous pouvez laissez un commentaire, ou faire un rétrolien.